La Teória spaľovania zodpovedá veľmi zložitému procesu pri interakcii palivového prvku a kyslíka. Po mnohých rokoch, keď vedci ignorovali, čo to v skutočnosti bolo, mu konečne jeden Francúz dokázal dať správne vysvetlenie.
Čo je teória spaľovania?
Začnime najprv oxidáciou, čo je reakcia, pri ktorej niektorý zložený prvok interaguje s kyslíkom, chemicky povedané, že týmto procesom prvok stráca elektróny.
Hovoríme teda, že spaľovanie je vtedy, keď k tejto reakcii dochádza a palivo, ktoré je súčasťou, uvoľňuje tepelnú energiu, čím vytvára jasný plameň alebo prchavé vzplanutie. Mnohokrát to nemusí byť ani oheň, môže to byť len plyn, ktorý vydáva teplo.
Kyslík prispieva k reakcii s prvkom nazývaným okysličovadlo, čo umožňuje rýchlu oxidáciu a palivo môže uvoľňovať energiu. Palivo musí byť za určitých podmienok, aby dosiahlo bod, ktorý sa nazýva bod vzplanutia a pre všetky palivá sú rôzne podmienky, to všetko za účelom dosiahnutia tejto reakcie.
Palivo je zvyčajne organického pôvodu, môžu pochádzať zo zvierat alebo rastlín a spracovávajú sa rôznymi spôsobmi, aby sa stali užitočnými produktmi, ktoré môže človek využiť v každodennom živote.
Nemusíte byť veľmi inteligentný človek, aby ste vedeli, čo všetko v živote predstavuje oheň, je to živel, ktorý umožňuje mnohé aspekty nášho každodenného života, ako je doprava, varenie, výroba materiálov, zabezpečuje nám elektrinu a mnoho ďalších účelov, ktoré sú základnou nevyhnutnosťou pre zachovanie života, akým je dnes.
História teórie spaľovania
Historicky teória spaľovania Zodpovedá to procesu, ktorý primitívi považovali za záhadu, po mnohých storočiach štúdií, experimentov a pozorovaní to bol zdroj kontroverzií medzi veľkými vedcami, ktorí sa snažili zistiť, aký je proces za touto reakciou.
V roku 1718 jeden Nemec pomenoval prvok, ktorý bol údajne príčinou tejto reakcie, pretože povedal, že počas tohto procesu zlúčenina, ktorá oxidovala a bola zdrojom plameňa, obsahovala údajný prvok, ktorý sa pri kontakte uvoľnil. s kyslíkom, ak reakcia trvala krátko bolo to preto, že všetka látka sa už uvoľnila.
Dostal názov flogistón a používal sa v rôznych návrhoch o interakcii kyslíka a iných nehorľavých prvkov, ktoré však mohli byť aj oxidované. O mnoho rokov neskôr sa zistilo, že návrh bol nesprávny, no niekoľko vedcov ho nechalo bez povšimnutia a vznieslo argumenty ospravedlňujúce existenciu flogistónu v palivách.
Bolo to približne v roku 1788, keď Antoine Lavoisier, francúzsky chemik, zavrhol myšlienku flogistónu a navrhol, aby medzi mnohými Druhy chemických reakcií, pri interakcii kyslíka s prvkom je vyvolaná reakcia zvaná oxidácia, na druhej strane, ak bol proces naopak, išlo o redukciu, kde sa namiesto straty elektrónov získavali.
Zdalo sa však, že v tom čase boli všetci naklonení flogistónovej teórii, a tak Francúz v spoločnosti kolegu založil časopis, v ktorom publikovali svoj výskum, bol to moment, keď všetci flogistón ako prvok zavrhli.
Bol to tiež moment, v ktorom dostal titul „otec modernej chémie“, pretože s ním sa začali oceňovať všetky prvky tejto vedy.
Mnoho vedcov tej doby ignorovalo dôležitosť kyslíka ako prvku, až keď Antoine navrhol svoju teóriu o oxidácii prvkov, mnohé otázky o predchádzajúcich teóriách (založených na flogistóne) boli rozptýlené.
Triedy spaľovania
V závislosti od prostredia a prvku, ktorý sa podieľa na spaľovaní, môže ísť o tri rôzne triedy, všetky ich spomenieme nižšie:
nedokonalé spaľovanie
Vyskytuje sa vtedy, keď v reakcii nie je dostatok kyslíka, aby spôsobil napríklad úplnú oxidáciu prvku; v prípade uhlíka sa nebude môcť stať oxidom uhličitým (čo by sa stalo, keby bola oxidácia úplná), ale zostane ako oxid uhoľnatý.
Je samozrejmé, že príslušný prvok bude napoly spálený, a to takým spôsobom, že sa považuje za stredný, a preto sa nazýva neúplné spaľovanie, produkt, ktorý je výsledkom tejto reakcie, sa nazýva nespálený, napr. jasné dôvody.
Kompletné spaľovanie
Na rozdiel od nedokonalého spaľovania je v tomto prípade oxidačný proces úspešne ukončený, a to všetko vďaka tomu, že použité palivo to umožňuje a že prostredie je schopné dostatočného množstva kyslíka, dokonca aj prebytku, pretože spaľovania, ktoré dosahujú maximálnu slávu a umožňujú oxidácia prebieha v celom zložení prvku, pokiaľ je to možné, nielen v palive.
Je dôležité, aby vzduch bol nadbytočným faktorom, aby mohlo dôjsť k tomuto spaľovaniu, inak by bolo polovičné, ako pri nedokonalom spaľovaní.
Neutrálne alebo stechiometrické spaľovanie
Môžu byť vyrábané len zámerne v prostredí, ktoré je pre tento proces vhodné a spočíva v testovaní vhodných prvkov tak, aby nebola prekročená niektorá charakteristika ich zloženia a končilo sa úplným spaľovaním.
To spolu so správnym množstvom kyslíka bude stačiť na vytvorenie reakcie, ktorá presne oxiduje prvky, čo umožní úspešnú a nie obrovskú transformáciu.
Etapy teórie horenia
Ako sme už spomenuli, spaľovanie je v skutočnosti veľmi rýchla reakcia a je zvláštne myslieť si, že má štádiá, ale ak áno, deje sa tak rýchlo, že je veľmi ťažké ho asimilovať, sú vnímateľné iba v kontrolovanom prostredí. a ako predmet štúdia.
Teória horenia je veľmi zložitý od prvého do posledného štádia, v tých pár sekundách prebieha veľa chemických procesov súčasne, avšak tieto fázy sú Ciele výskumu v mnohých štúdiách a chemických reakciách, ktoré vznikajú v tomto procese, stále udivuje mysle mnohých skvelých vedcov.
Fázy teória spaľovania Sú to:
- predreakcia: V tomto štádiu sa radikály tvoria pomocou disperzie uhľovodíkových zložiek, neskôr začnú interagovať s kyslíkom. Radikály sú veľmi kolísavé jednotky a v procese majú tendenciu sa veľmi rýchlo vyvíjať a rozkladať, ak je spaľovanie veľmi nestabilné a rýchlosť tvorby radikálov nezodpovedá procesu, môže dôjsť k výbuchu.
- Druhá etapa: Toto je, keď sa všetky časti procesu spoja a vedú k oxidácii, dochádza k masívnej výmene elektrónov medzi kyslíkom a palivom. Je to tiež fáza horenia, kde sa vytvára viac tepla, čím sa vytvára plameň.
- Záverečná fáza: V závislosti od typu spaľovania určí jeho koniec, ale zvyčajne je to, keď je oxidačný proces dokončený a tvoria sa plyny, ktoré sú výsledkom reakcie.
Výsledok teórie spaľovania
Tento typ reakcie vedie k tvorbe zvyškov, ktoré sú dôsledkom oxidácie palivových článkov, zvyčajne sú to plyny, ktoré sú mimoriadne škodlivé pre ľudské zdravie, znečisťujú ovzdušie, ovplyvňujú aj zvieratá a pohybujú sa. smerom k atmosfére zhoršuje skleníkový efekt, čo spôsobuje ďalšie komplikácie pre životné prostredie.
Tento druh odpadu možno rozdeliť do dvoch tried, ktoré uvádzame nižšie:
- plyny: Okrem toho, čo tento pojem pre mnohých predstavuje, v skutočnosti si niektoré z týchto plynov človek ani nemôže všimnúť, ale všetko bude vždy podľa paliva, ktoré je súčasťou reakcie.
Medzi plyny, ktoré môžu byť škodlivé, je oxid uhoľnatý, tiež známy ako tichý zabijak, pretože nie je vnímateľný žiadnym zmyslom a keď je tento plyn vdychovaný v nadmernom množstve, vstupuje do pľúc a potom prechádza do žíl a nahrádza kyslík v krv, ktorá na dlhú dobu spôsobuje smrť.
- výpary: Dym je útvar zložený z rôznych plynov a prvkov, ktoré sa podieľajú na spaľovacom procese, má tiež nejaké častice, ktoré sa uvoľňujú z paliva a sú rozptýlené vo vzduchu. Dym je výsledkom nedokonalého spaľovania, pri ktorom neprebehla úplná oxidácia a rozklad prvkov bol rozptýlený vo vzduchu.
Farba oblaku môže veľa napovedať napríklad o zložení plynov, ktoré sú rozptýlené; Ak je farba svetlá, znamená to, že najhojnejším prvkom je kyslík a nie je toxický, ale môže byť veľmi nepríjemný pre nos a hrdlo. Na druhej strane, ak je čierna alebo s rôznymi odtieňmi, musíte byť opatrní, pretože to naznačuje, že ide o kombináciu veľmi škodlivých plynov.
