ΕΝΑ αντίδραση καύσης είναι μια σημαντική κατηγορία χημικών αντιδράσεων, κοινώς αναφερόμενη ως "κάψιμο". Με την ευρύτερη έννοια, καύση περιλαμβάνει μια αντίδραση μεταξύ οποιουδήποτε καύσιμου υλικού και ενός οξειδωτικού για σχηματισμό ενός οξειδωμένου προϊόντος. Συνήθως συμβαίνει όταν ένας υδρογονάνθρακας αντιδρά με οξυγόνο για να παράγει διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Τα καλά σημάδια ότι έχετε να αντιμετωπίσουμε μια αντίδραση καύσης περιλαμβάνουν την παρουσία οξυγόνου ως αντιδραστηρίου και διοξειδίου του άνθρακα, νερού και θερμότητας ως προϊόντων. Ανόργανες αντιδράσεις καύσης ενδέχεται να μην σχηματίζουν όλα αυτά τα προϊόντα, αλλά να παραμένουν αναγνωρίσιμα από την αντίδραση του οξυγόνου.
Η καύση δεν σημαίνει απαραίτητα φωτιά
Η καύση είναι μια εξώθερμη αντίδραση, που σημαίνει ότι απελευθερώνει θερμότητα, αλλά μερικές φορές η αντίδραση προχωράει τόσο αργά ώστε η μεταβολή της θερμοκρασίας δεν είναι αισθητή. Η καύση δεν προκαλεί πάντα φωτιά, αλλά όταν συμβαίνει, μια φλόγα είναι χαρακτηριστικός δείκτης της αντίδρασης. Ενώ η ενέργεια ενεργοποίησης πρέπει να ξεπεραστεί για να ξεκινήσει η καύση (δηλ., Χρησιμοποιώντας μια αναμμένη μάχη για να φωτίσει μια φωτιά), η θερμότητα από μια φλόγα μπορεί να παρέχει αρκετή ενέργεια για να κάνει την αντίδραση αυτοσυντηρούμενη.
Γενική μορφή αντίδρασης καύσης
υδρογονάνθρακας + οξυγόνο → διοξείδιο του άνθρακα + νερό
Παραδείγματα αντιδράσεων καύσης
Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι οι αντιδράσεις καύσης είναι εύκολο να αναγνωριστούν επειδή τα προϊόντα περιέχουν πάντα διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Ακολουθούν διάφορα παραδείγματα ισορροπημένων εξισώσεων για αντιδράσεις καύσης. Σημειώστε ότι ενώ το αέριο οξυγόνο είναι πάντα παρόν ως αντιδραστήριο, στα πιο περίεργα παραδείγματα, το οξυγόνο προέρχεται από ένα άλλο αντιδραστήριο.
- Καύση μεθανίου
CH4(g) + 202(g) → CO2(g) + 2Η2O (g) - Καύση ναφθαλινίου
ντο10H8 + 12 Ο2 → 10 CO2 + 4 Η2Ο - Καύση αιθανίου
2 C2H6 + 7 Ο2 → 4 CO2 + 6 Η2Ο - Η καύση βουτανίου (συνήθως βρίσκεται στους αναπτήρες)
2C4H10(g) + 13Ο2(g) → 8CO2(g) + 10Η2O (g) - Η καύση μεθανόλης (επίσης γνωστή ως αλκοόλη ξύλου)
2CH3ΟΗ (g) + 302(g) → 2CO2(g) + 4Η2O (g) - Η καύση του προπανίου (που χρησιμοποιείται σε σχάρες αερίου, τζάκια, και μερικές εστίες μαγειρέματος)
2C3H8(g) + 702(g) → 6CO2(g) + 8Η2O (g)
Πλήρης έναντι ανεπαρκούς καύσης
Η καύση, όπως και όλες οι χημικές αντιδράσεις, δεν προχωρεί πάντα με απόδοση 100%. Είναι επιρρεπής στον περιορισμό των αντιδραστηρίων όπως και σε άλλες διαδικασίες. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν δύο τύποι καύσης που πιθανόν να συναντήσετε:
- Πλήρης καύση: Ονομάζεται επίσης "καθαρή καύση", η πλήρης καύση είναι η οξείδωση ενός υδρογονάνθρακα που παράγει μόνο διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Ένα παράδειγμα καθαρής καύσης θα κάηκε ένα κερί κεριών: Η θερμότητα από το φλεγόμενο φυτίλι εξατμίζεται ο κηρός (ένας υδρογονάνθρακας), ο οποίος με τη σειρά του αντιδρά με οξυγόνο στον αέρα για να απελευθερώσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Στην ιδανική περίπτωση, όλο το κερί καίει και τίποτα δεν παραμένει όταν το κερί καταναλώνεται, ενώ οι υδρατμοί και το διοξείδιο του άνθρακα διαλύονται στον αέρα.
- Ατελής καύση: Ονομάζεται επίσης "βρώμικη καύση", η ατελής καύση είναι οξείδωση υδρογονανθράκων που παράγει μονοξείδιο του άνθρακα και / ή άνθρακα (αιθάλη) εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα. Ένα παράδειγμα ατελούς καύσης θα ήταν η καύση άνθρακα (ένα ορυκτό καύσιμο), κατά τη διάρκεια του οποίου απελευθερώνονται ποσότητες αιθάλης και μονοξειδίου του άνθρακα. Στην πραγματικότητα, πολλά ορυκτά καύσιμα - συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα - καίγονται εντελώς, απελευθερώνοντας τα απόβλητα στο περιβάλλον.