กระบวนการเผาไหม้คืออะไร?

ใส่ง่ายๆการเผาไหม้หมายถึงการเผาไหม้สำหรับกระบวนการเผาไหม้ที่จะเกิดขึ้นเชื้อเพลิงออกซิเจนและแหล่งความร้อนจุดระเบิดจะต้องเริ่มปฏิกิริยาห่วงโซ่เคมียกตัวอย่างเช่นในแคมป์ไฟไม้เป็นเชื้อเพลิงอากาศโดยรอบให้ออกซิเจนและการจับคู่หรือไฟแช็กสามารถจุดไฟได้การเพิ่มองค์ประกอบใด ๆ เหล่านี้จะเพิ่มความเข้มของไฟในขณะที่การกำจัดหนึ่งในนั้นจะทำให้กระบวนการหยุดหากแคมป์ไฟเต็มไปด้วยน้ำหรือสิ่งสกปรกเช่นออกซิเจนไม่สามารถไปถึงความร้อนและเชื้อเพลิงได้อีกต่อไปและมันจะดับลง

เชื้อเพลิง

เชื้อเพลิงเป็นสารที่เผาไหม้ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงทั้งหมดมีพลังงานที่มีศักยภาพทางเคมีนี่คือปริมาณของพลังงานที่จะปล่อยออกมาในระหว่างปฏิกิริยาเคมีพลังงานจะปล่อยพลังงานเท่าใดเมื่อเผาไหม้เรียกว่าความร้อนของการเผาไหม้เชื้อเพลิงแต่ละชนิดมีความหนาแน่นของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงหรือพลังงาน megajoules (MJs) จำนวนเท่าใดที่ผลิตต่อกิโลกรัม (กก.) ของสาร;ตัวอย่างเช่นมีเธนมีความหนาแน่นพลังงาน 55.5 mJ/kg ซึ่งหมายความว่าสามารถจ่ายพลังงานได้มากกว่าซัลเฟอร์ที่ 9.16 mj/kg.

สารที่หลากหลายสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ แต่ไฮโดรคาร์บอน.เหล่านี้รวมถึงก๊าซมีเทนโพรเพนน้ำมันเบนซินและเชื้อเพลิงเจ็ทเพื่อตั้งชื่อเพียงไม่กี่;เชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดรวมถึงถ่านหินและก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรคาร์บอนสารอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไปเป็นเชื้อเพลิง ได้แก่ ไฮโดรเจนแอลกอฮอล์และเชื้อเพลิงชีวภาพเช่นไม้

ในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะกลายเป็นความร้อนและไอเสียเมื่อน้ำมันเบนซินเผาไหม้เช่นจะผลิตน้ำ (ไอน้ำ), คาร์บอนไดออกไซด์, ไนโตรเจน, คาร์บอนมอนอกไซด์และองค์ประกอบอื่น ๆการเผาไหม้ยังสามารถปล่อยอนุภาคซึ่งเป็นอนุภาคเล็ก ๆ ที่ลอยอยู่ในอากาศผู้ที่ได้รับการปล่อยตัวจากเชื้อเพลิงฟอสซิลและไม้ที่เผาไหม้มักจะมีส่วนทำให้เกิดมลพิษทางอากาศอย่างไรก็ตามไอเสียสามารถใช้เพื่อจุดประสงค์ที่เป็นประโยชน์เช่นการให้แรงขับที่ดันจรวดขึ้นไปในอากาศไอเสียส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของก๊าซเนื่องจากความร้อนกระบวนการเผาไหม้ที่เกิดขึ้น แต่ก็สามารถอยู่ในรูปแบบของเหลวหรือของแข็ง

ออกซิเจน

สำหรับเชื้อเพลิงที่จะเผาไหม้ในกระบวนการเผาไหม้ก็ต้องมีออกซิเจนแหล่งที่มาที่พบมากที่สุดคืออากาศซึ่งมีออกซิเจนประมาณ 21%แหล่งข้อมูลอื่น ๆ ที่มักเรียกว่าออกซิไดเซอร์หรือสารออกซิไดซ์รวมถึงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โพแทสเซียมไนเตรตและอีกมากมายเมื่อสารออกซิไดซ์ถูกนำไปใช้กับเชื้อเพลิงมันจะปล่อยออกซิเจนและสามารถเพิ่มความเร็วในการเผาไหม้ไฟ

เช่นเชื้อเพลิงออกซิเจนไม่จำเป็นต้องอยู่ในรูปของก๊าซแม้ว่าจะเป็นเรื่องธรรมดามากยกตัวอย่างเช่นในจรวดที่เป็นของแข็งจะมีการผสมกับเชื้อเพลิงเพื่อสร้างจรวดซึ่งเผาไหม้เมื่อติดไฟและขับเคลื่อนจรวดไปข้างหน้ากระสวยอวกาศและยานอวกาศอื่น ๆ ใช้ออกซิเจนเหลวเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเผาไหม้

เมื่อไฟไม่มีออกซิเจนเพียงพอมันจะไม่เผาไหม้อย่างสมบูรณ์การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์นี้ทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์คาร์บอน (เขม่า) และอนุภาคอื่น ๆ ที่ปนเปื้อนอากาศการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ในเตาผิงหรือเตาเผาของบ้านสามารถปล่อยก๊าซพิษและเป็นอันตรายมาก

ความร้อน

ความร้อนหรือการจุดระเบิดเป็นสิ่งที่เริ่มกระบวนการเผาไหม้เนื่องจากความร้อนยังเกิดขึ้นเมื่อมีบางสิ่งเกิดขึ้นเมื่อกระบวนการเริ่มต้นความร้อนเพิ่มเติมจึงไม่จำเป็นเสมอไปเพื่อให้ปฏิกิริยาลูกโซ่เคมีดำเนินต่อไปประกายไฟเริ่มต้นที่กระตุ้นกระบวนการทางเคมีสามารถให้ได้โดยเปลวไฟแรงเสียดทานหรือแม้แต่ความร้อนของดวงอาทิตย์

ในกรณีของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองการหมักหรือออกซิเดชันสามารถสร้างความร้อนได้เพียงพอที่จะเริ่มไฟยกตัวอย่างเช่นในกองปุ๋ยหมักแบคทีเรียอาจเริ่มสลายสารประกอบอินทรีย์สร้างความร้อนและออกซิเจนเพียงพอที่จะทำให้เกิดการเผาไหม้วัสดุบางอย่าง mdash;เรียกว่าสาร pyrophoric mdash;ติดไฟเมื่อสัมผัสกับอากาศหรือน้ำฟอสฟอรัสและพลูโทเนียมเป็นสองตัวอย่างเมื่อวัสดุเหล่านี้พบแหล่งเชื้อเพลิงพวกเขาสามารถดาวได้ไฟที่ยากมากที่จะดับ

การควบคุมกระบวนการเผาไหม้

เนื่องจากทั้งสามส่วนจำเป็นสำหรับการเผาไหม้เพิ่มขึ้นหรือลดลงของพวกเขาจะส่งผลกระทบต่อกระบวนการการเพิ่มปริมาณออกซิเจนที่เพิ่มเข้ามาในไฟโดยใช้สารออกซิไดซ์จะทำให้ไฟไหม้เร็วขึ้นการลบหรือลดแหล่งเชื้อเพลิงจะทำให้มันไหม้เล็กลงหรือตายออก

มีสามวิธีพื้นฐานในการหยุดกระบวนการเผา. การเผาไหม้อาจหยุดลงได้โดยการหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่เคมีที่สร้างเปลวไฟสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อโลหะบางชนิด mdash;เช่นแมกนีเซียม mdash;การเผาไหม้เพราะการเติมน้ำลงในกองไฟจะทำให้มันแข็งแรงขึ้นเท่านั้นในกรณีเช่นนี้มีการใช้สารเคมีแห้งหรือฮาโลมีเมธาเนสเพื่อหยุดปฏิกิริยา

• ซึ่งเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการหยุดไฟขึ้นอยู่กับประเภทและขนาดของไฟยกตัวอย่างเช่นในไฟบ้านนักดับเพลิงใช้น้ำหรือโฟมเพื่อหยุดออกซิเจนจากการเข้าสู่เชื้อเพลิงและเพื่อลดอุณหภูมิในขณะที่น้ำสามารถใช้กับป่าหรือไฟป่าการกำจัดเชื้อเพลิงใหม่สำหรับไฟโดยการล้างแปรงและพืชที่ตายจากพื้นที่มักเป็นส่วนสำคัญในการหยุด