La Teoria della combustione corrisponde a un processo molto complesso nell'interazione di un elemento combustibile e ossigeno. Dopo molti anni in cui gli scienziati hanno ignorato cosa fosse veramente, finalmente un francese è stato in grado di dargli la spiegazione corretta.
Cos'è la teoria della combustione?
Cominciamo prima con l'ossidazione, che è una reazione per cui un elemento composto interagisce con l'ossigeno, chimicamente parlando si dice che attraverso questo processo l'elemento perde elettroni.
Quindi diciamo che la combustione è quando si verifica questa reazione e il combustibile coinvolto rilascia energia termica creando una fiamma brillante o un bagliore fugace. Molte volte potrebbe non coinvolgere nemmeno il fuoco, potrebbe essere solo gas che emette calore.
L'ossigeno contribuisce alla reazione con un elemento chiamato ossidante, che è ciò che consente all'ossidazione di avvenire rapidamente e il carburante può rilasciare energia. Il carburante deve trovarsi in determinate condizioni per raggiungere un punto, che viene chiamato punto di infiammabilità e per tutti i combustibili ci sono condizioni diverse, tutto questo per ottenere questa reazione.
Solitamente i combustibili sono di origine organica, possono provenire da animali o piante e vengono lavorati in diversi modi per diventare prodotti utili ad essere utilizzati dall'uomo nella sua vita quotidiana.
Non devi essere una persona molto intelligente per sapere tutto ciò che il fuoco rappresenta nella vita, è l'elemento che abilita molti aspetti della nostra vita quotidiana, come il trasporto, la cucina, la produzione dei materiali, ci fornisce elettricità e molti altri scopi che sono di fondamentale necessità per la conservazione della vita come è oggi.
Storia della teoria della combustione
Storicamente il teoria della combustione Corrisponde a un processo che i primitivi consideravano un enigma, dopo molti secoli di studi, esperimenti e osservazioni è stato oggetto di polemiche tra i grandi scienziati che hanno cercato di scoprire quale fosse il processo dietro questa reazione.
Nell'anno 1718 un tedesco diede un nome a un elemento che sarebbe stato la causa di questa reazione, poiché disse che durante questo processo il composto che si ossidava ed era la fonte della fiamma, conteneva il presunto elemento che si liberava al contatto. con l'ossigeno, se la reazione è durata poco è perché tutta la sostanza era già stata rilasciata.
Gli fu dato il nome di flogisto e venne utilizzato in diverse proposte sull'interazione dell'ossigeno con altri elementi non combustibili, ma che potrebbe anche essere ossidato. Molti anni dopo si scoprì che la proposta era sbagliata, tuttavia, alcuni scienziati la lasciarono inosservata e sollevarono argomenti che giustificavano l'esistenza del flogisto nei combustibili.
Fu all'incirca nell'anno 1788 che Antoine Lavoisier, un chimico francese, scartò l'idea del flogisto e propose che tra molti Tipi di reazioni chimiche, quando l'ossigeno interagisce con l'elemento si provoca una reazione chiamata ossidazione, d'altra parte se il processo era il contrario si diceva che fosse riduzione, dove invece di perdere elettroni si guadagnavano.
Tuttavia, sembrava che in quel momento tutti fossero favorevoli alla teoria del flogisto, così il francese, in compagnia di un collega, fondò una rivista in cui pubblicavano le loro ricerche, fu quel momento in cui tutti liquidarono il flogisto come elemento.
Fu anche quel momento in cui gli fu conferito il titolo di "padre della chimica moderna", poiché con lui tutti gli elementi di questa scienza iniziarono a essere valorizzati.
Molti scienziati dell'epoca ignorarono l'importanza dell'ossigeno come elemento, fu solo quando Antoine venne a proporre la sua teoria sull'ossidazione degli elementi che molte domande sulle teorie precedenti (basate sul flogisto) furono dissipate.
Classi di combustione
A seconda dell'ambiente e dell'elemento coinvolto nella combustione, questo potrebbe essere di tre classi diverse, di seguito le menzioniamo tutte:
combustione incompleta
Si verifica quando non c'è abbastanza ossigeno nella reazione per far ossidare completamente l'elemento, ad esempio; nel caso del carbonio, non potrà diventare anidride carbonica (cosa che accadrebbe se l'ossidazione fosse completa), ma rimarrà come monossido di carbonio.
Va da sé che l'elemento coinvolto sarà mezzo bruciato, in tal modo è considerato a un punto medio e per questo si chiama combustione incompleta, il prodotto che risulta da questa reazione si dice incombusto, perché ovvi motivi.
Combustione completa
A differenza della combustione incompleta, in questo caso il processo di ossidazione viene portato a termine con successo, tutto grazie al fatto che il combustibile che è stato utilizzato lo consente e che l'ambiente è capace di ossigeno sufficiente, anche eccedente, poiché le Combustioni che raggiungono il loro massimo splendore e consentono l'ossidazione si verifica in tutta la composizione dell'elemento, se possibile, non solo nel carburante.
E' importante che l'aria sia un fattore in eccedenza affinché questa combustione possa risultare, altrimenti sarebbe a metà, come in una combustione incompleta.
Combustione neutra o stechiometrica
Possono essere prodotti solo intenzionalmente in un ambiente adatto a questo processo e consiste nel testare gli elementi appropriati in modo che alcune caratteristiche della loro composizione non vengano superate e finisca per diventare una combustione completa.
Questo, insieme alla giusta quantità di ossigeno, sarà sufficiente a produrre una reazione che ossida precisamente gli elementi, consentendo una trasformazione riuscita e non ingente.
Fasi della teoria della combustione
Come accennato in precedenza, la combustione è in realtà una reazione molto veloce ed è strano pensare che abbia degli stadi, ma se lo fa, accadono semplicemente così velocemente che è molto difficile assimilarla, sono percepibili solo in un ambiente controllato e come oggetto di studio.
La teoria del processo di combustione è molto complessa dal primo all'ultimo stadio, in quei pochi secondi si verificano molti processi chimici contemporaneamente, tuttavia queste fasi sono Gli obiettivi della ricerca in molti studi e le reazioni chimiche che si generano in questo processo, continuano ancora a stupire le menti di molti brillanti scienziati.
Le fasi del teoria della combustione sono:
- pre-reazione: In questa fase i radicali si formano per mezzo della dispersione dei componenti idrocarburici, successivamente iniziano ad interagire con l'ossigeno. I radicali sono unità molto fluttuanti e nel processo tendono a svilupparsi e disintegrarsi molto rapidamente, se la combustione è molto instabile e la velocità con cui si producono i radicali non corrisponde a quella del processo può verificarsi un'esplosione.
- Seconda fase: Questo è quando tutte le parti del processo si uniscono e danno origine all'ossidazione, c'è un massiccio scambio di elettroni tra l'ossigeno e il carburante. È anche la fase della combustione in cui si genera più calore, lasciando il posto alla formazione della fiamma.
- Fase finale: A seconda del tipo di combustione, ne determinerà la fine, ma di solito è quando il processo di ossidazione è completato e si formano i gas che sono l'effetto della reazione.
Risultato della teoria della combustione
Questo tipo di reazione produce la formazione di residui che sono l'effetto dell'ossidazione degli elementi combustibili, solitamente alcuni di questi sono gas estremamente dannosi per la salute dell'uomo, oltre ad inquinare l'aria, interessano anche gli animali e si muovono verso l'atmosfera peggiorando l'effetto serra, con ciò causando altre complicazioni per l'ambiente.
Questa tipologia di rifiuti può essere suddivisa in due classi che menzioniamo di seguito:
- gas: Al di fuori di ciò che il termine rappresenta per molti, in realtà alcuni di questi gas non si notano nemmeno attraverso il naso dell'uomo, ma tutto sarà sempre in base al combustibile che interviene nella reazione.
Tra i gas che possono essere dannosi c'è il monossido di carbonio, noto anche come il killer silenzioso, poiché non è percepibile in alcun modo e quando questo gas viene inalato in eccesso entra nei polmoni e poi passa nelle vene sostituendo l'ossigeno nel sangue, che per lungo tempo provoca la morte.
- vapore: Il fumo è una formazione composta da diversi gas ed elementi coinvolti nel processo di combustione, inoltre presenta alcune particelle che vengono rilasciate dal combustibile e disperse nell'aria. Il fumo è il risultato di una combustione incompleta in cui l'ossidazione non è avvenuta completamente e la decomposizione degli elementi è stata dispersa nell'aria.
Il colore della nuvola può dire molto sulla composizione dei gas che vengono dispersi, ad esempio; Se il colore è chiaro, significa che l'elemento più abbondante è l'ossigeno e non è tossico, ma può essere molto fastidioso per naso e gola. Se invece è nero o con sfumature diverse, bisogna stare attenti, poiché indica che c'è una combinazione di gas molto nocivi.
