La Teoria de la Combustió correspon a un procés molt complex en la interacció dun element combustible i oxigen. Després de molts anys on els científics ignoraven què era en realitat, per fi un francès li va poder donar l'explicació correcta.
Què és la Teoria de la Combustió?
Comencem primer per l'oxidació, que és una reacció per la qual algun element compost interactua amb l'oxigen, parlant químicament es diu que mitjançant aquest procés l'element perd electrons.
Aleshores diem que la combustió és quan es produeix aquesta reacció i el combustible que està involucrat desprèn energia calòrica creant una flama lluminosa o una flamarada fugaç. Moltes vegades fins i tot pot no involucrar foc, pot ser només gas que desprèn calor.
L'oxigen contribueix a la reacció amb un element anomenat comburent que és el que permet que l'oxidació es faci de manera ràpida i el combustible pugui desprendre l'energia. El combustible ha d'estar sota certes condicions per poder assolir un punt, el qual és anomenat punt d'inflamabilitat i per a tots els combustibles són condicions diferents, tot això per poder assolir aquesta reacció.
Usualment el combustible és de procedència orgànica, poden provenir d'animals o plantes i són processats de diferents maneres per convertir-se en productes d'utilitat per ser usats per l'home a la seva vida quotidiana.
No cal ser una persona molt intel·ligent per saber tot allò que el foc representa a la vida, és l'element que possibilita molts aspectes de la nostra vida quotidiana, com el transport, la cuina, la producció de materials, ens proveeix d'energia elèctrica i molts altres propòsits que són de necessitat bàsica per a la preservació de la vida com ho és avui dia.
Història de la Teoria de la Combustió
Històricament la teoria de la combustió correspon a un procés que els primitius consideraven un enigma, després de molts segles destudis, experiments i observacions va ser motiu de controvèrsia entre els grans científics que intentaven descobrir quin era el procés que hi havia després daquesta reacció.
L'any 1718 un alemany li va donar nom a un element que suposadament era el causant d'aquesta reacció, ja que deia que durant aquest procés el compost que s'oxiden i era font de la flama, contenia el suposat element que s'alliberava en entrar en contacte amb l'oxigen, si la reacció durava poc temps era perquè tota la substància ja havia estat alliberada.
Se li va donar el nom de flogist i aquest es va fer servir en diferents propostes sobre la interacció de l'oxigen i altres elements no combustibles, però que igualment podrien oxidar-se. Molts anys després es va poder comprovar que la proposta era errònia, però alguns pocs científics ho van deixar passar per alt i van plantejar arguments que justificaven l'existència del flogist en els combustibles.
Va ser aproximadament l'any 1788 que Antoine Lavoisier un químic francès va rebutjar la idea del flogist i va proposar que entre molts Tipus de reaccions químiques, quan l'oxigen interactua amb l'element llavors es provoca una reacció a la qual va anomenar oxidació, per altra banda si el procés era al revés es deia que era reducció, on en comptes de perdre electrons es guanyaven.
No obstant això, semblava que aleshores tothom era partidari de la teoria del flogist, així que el francès en companyia d'un col·lega va fundar una revista on van divulgar la seva investigació, va ser aquell moment en què tothom va desestimar el flogist com un element.
També va ser aquell moment en què se li va donar el títol de “pare de la química moderna”, ja que amb ell es va començar a donar valor a tots els elements en aquesta ciència.
Molts científics de l'època ignoraven el que és la importància de l'oxigen com a element, no va ser fins que Antoine va arribar a proposar la seva teoria sobre l'oxidació dels elements, que moltes preguntes sobre prèvies teories (basades en el flogist) van ser dissipades.
Classes de Combustió
Depenent de l'entorn i l'element que estigui involucrat en la combustió, aquesta podria ser de tres classes diferents, tot seguit te les esmentem totes:
Combustió Incompleta
Passa quan en la reacció no hi ha prou oxigen que provoqui que l'element s'oxidi del tot, per exemple; en el cas del carboni, aquest no podrà passar a ser diòxid de carboni (que és el que succeiria si l'oxidació es completarà), sinó que es mantindrà com a monòxid de carboni.
Està de més dir que l'element que es vegi involucrat quedarà a mig cremar, de tal manera, se'l considera que està en un punt mitjà i per això se'n diu combustió incompleta, el producte que resulta d'aquesta reacció rep el nom de incemats, per òbvies raons.
Combustió Completa
A diferència de la combustió incompleta, en aquest cas el procés d'oxidació es completa amb èxit, tot gràcies al fet que el combustible que va ser utilitzat ho permet i que l'ambient està capacitat perquè l'oxigen sigui suficient, fins i tot sobrant ja que aquí s'involucren les combustions que arriben fins a la seva màxima esplendor i possibilita que l'oxidació es produeixi en tota la composició de l'element, si és possible no només al combustible.
És important que l'aire sigui un factor sobrant perquè aquesta combustió pugui resultar, altrament quedaria a mig camí, com en una combustió incompleta.
Combustió Neutra o Estequiomètrica
Només es poden produir de forma intencional en un ambient que estigui adequat per a aquest procés i consisteix a posar de prova els elements apropiats de manera que alguna característica de la seva composició no s'excedeixi i s'acabi convertint en una combustió completa.
Això juntament amb la justa quantitat d'oxigen serà suficient per produir una reacció que oxidi de manera precisa els elements permetent una transformació exitosa i no descomunal.
Etapes de la Teoria de la Combustió
Com ja esmentem anteriorment, la combustió és en realitat una reacció molt ràpida i és estrany pensar que té etapes, però si en té, només que aquestes passen tan ràpid que és molt difícil assimilar-lo, són perceptibles només en un ambient controlat i com a objecte de estudi.
El procés de la teoria de la combustió és molt complex des de la primera fins a l'última etapa, en aquests breus segons hi ha molts processos químics ocorrent alhora, però, aquestes fases són Objectius de la investigació en molts estudis i les reaccions químiques que es generen en aquest procés encara segueixen causant sorpresa en les ments de molts científics brillants.
Les etapes de la teoria de la combustió són:
- Prereacció: En aquesta etapa es formen els radicals per mitjà de la dispersió dels components de l'hidrocarbur, posteriorment passen a interactuar amb l'oxigen. Els radicals són unitats molt fluctuants i en el procés tendeixen a desenvolupar-se i desintegrar-se amb molta rapidesa, si la combustió és molt inestable i la velocitat amb què es produeixen els radicals no coincideix amb la del procés, es pot produir una explosió.
- Segona Etapa: Aquí és quan totes les parts del procés s'uneixen i donen lloc a l'oxidació, hi ha un intercanvi d'electrons massiu entre l'oxigen i el combustible. També és l'etapa de la combustió on es genera més calor i es dóna pas a la formació de la flama.
- Etapa Final: Depenent el tipus de combustió que sigui determinés el final de la mateixa, però usualment és quan es completa el procés d'oxidació i es formen uns gasos que són efecte de la reacció.
Resultat de la Teoria de la Combustió
Aquest tipus de reaccions produeix la formació de residus que són efecte de l'oxidació dels elements combustibles, usualment alguns són gasos que són summament perjudicials per a la salut dels éssers humans, igual que contaminen l'aire afectant també els animals i es desplacen cap a l'atmosfera empitjorant l'efecte hivernacle, causant d'altres complicacions per al medi ambient.
Aquest tipus de residus es podria dividir en dues classes que t'esmentem a continuació:
- Gases: Fora del que el terme representa per a molts, en realitat alguns d'aquests gasos ni tan sols es poden notar pel nas de l'home, però tot serà sempre d'acord amb el combustible que estigui involucrat en la reacció.
Entre els gasos que poden ser perjudicials hi ha el monòxid de carboni, també conegut com l'assassí silenciós, ja que no és perceptible per a cap sentit i quan aquest gas s'inhala en excés, s'endinsa als pulmons i després passa a les venes reemplaçant el oxigen a la sang, cosa que per un temps prolongat ocasiona la mort.
- fums: El fum és una formació composta per diferents gasos i elements que es veuen involucrats en el procés de combustió, també posseeix algunes partícules que es desprenen del combustible i es dispersen a l'aire. El fum és resultat d'una combustió incompleta on l'oxidació no es va donar del tot i la descomposició dels elements va resultar dispers a l'aire.
El color del núvol pot dir molt sobre la composició dels gasos que es trobin dispersos, per exemple; si el color és clar això vol dir que l'element més abundant és l'oxigen i no és tòxic, però pot ser molt molest per al nas i la gola. D'altra banda, si és negre o amb diferents tonalitats cal anar amb compte, ja que això apunta que hi ha una combinació de gasos molt nocius.
