Mes paaiškiname, kas yra degimas, kaip jis vyksta ir kokios yra reakcijos stadijos. Taip pat klasifikacija ir pavyzdžiai.
Degimas yra cheminė reakcija, kurios metu išsiskiria šviesos ir šilumos energija.Kas yra deginimas?
Degimas yra tam tikra rūšis egzoterminė cheminė reakcija. Gali įtraukti reikalas in dujinė būsena arba nevienalytės būsenos (skystosios dujos arba kietosios dujos). Generuoti šviesa Y karštis daugeliu atvejų ir tai įvyksta labai greitai.
Tradiciškai degimas suprantamas kaip procesas oksidacija tam tikrų kuro elementų, ty daugiausia sudarytų iš vandenilio, anglies ir kartais sieros, greitis. Be to, tai būtinai vyksta esant deguoniui.
Tiesą sakant, degimai yra redokso reakcijos (redukcija-oksidacija), kuri gali vykti ir kontroliuojamu būdu, pavyzdžiui, vidaus degimo varikliuose, arba nekontroliuojamai, pavyzdžiui, sprogimo metu. Šios reakcijos apima keitimąsi elektronų tarp atomai medžiagos reakcijos metu.
Dažniausiai susidaro degimas šiluminė energija Y šviesa taip pat jie gamina kitas dujines ir kietas medžiagas, tokias kaip anglies dioksidas (CO2) ir vandens garai, arba kietos kuro (reakcijoje sunaudotos medžiagos) likučiai ir oksidatorius (medžiaga, skatinanti reakciją). Susidarančios medžiagos priklauso nuo degimo metu dalyvaujančių reagentų cheminės prigimties.
Tokiu būdu, nors pagal tradicinį degimo vaizdą visada yra ugnis, gali būti, kad ugnis nesusikuria, nes tai yra ne kas kita, kaip degimo forma. plazma (jonizuotos dujos) produktas, išsiskiriantis šiluma iš cheminė reakcija degimo, kurio susidarymas priklauso nuo kiekvienos konkrečios reakcijos sąlygų ir reagentų.
Kaip vyksta degimas?
Degimo metu visada susidaro CO2, vandens garai, energija ir kitas junginys.Degimas yra redokso reakcijos tipas, tai yra redukcijos-oksidacijos reakcija. Tai reiškia, kad juose vienas reagentas oksiduojasi (netenka elektronų), o kitas redukuojasi (įgyja elektronų).
Degimo atveju oksidatorius (deguonis) gauna elektronus iš reduktoriaus (kuro), arba, kas yra tas pats, oksidatorius (deguonis), gauna elektronus iš kuro. Paprastai tai pateikiama pagal šią formulę:
Degimo junginiai kiekvienoje degimo reakcijoje gali skirtis, priklausomai nuo jų pobūdžio, taip pat gali skirtis ir kuro lygis. Energija sugeneruotas. Tačiau anglies dioksidas ir vanduo tam tikru būdu susidaro visuose degimo metu.
Degimo tipai
Yra trys degimo tipai:
- Visiškas arba tobulas degimas. Tai tos reakcijos, kurių metu degioji medžiaga visiškai oksiduojama (sunaudojama) ir susidaro kiti deguonies turintys junginiai, tokie kaip anglies dioksidas (CO2) arba sieros dioksidas (SO2) ir vanduo (H2O).
- Stechiometrinis arba neutralus degimas. Taip vadinamas idealus visiškas degimas, kurio reakcijai sunaudojamas tik tinkamas deguonies kiekis ir kurie paprastai vyksta tik aplinką kontroliuojama iš laboratorijos.
- Nepilnas degimas. Tai tos reakcijos, kurių metu degimo dujose atsiranda nevisiškai oksiduotų (dar vadinamų nesudegusių) junginių. Tokie junginiai gali būti anglies monoksidas (CO), vandenilis, anglies dalelės ir kt.
Degimo reakcija
Degimo procesai iš tikrųjų apima greitų ir vienu metu vykstančių cheminių reakcijų rinkinį. Kiekviena iš šių reakcijų gali būti vadinama etapu arba faze. Trys pagrindiniai degimo etapai yra šie:
- Išankstinė reakcija arba pirmasis etapas. The angliavandeniliai esančios degiosiose medžiagose suyra ir pradeda reaguoti su deguonimi oro, sudarydami radikalus (molekuliškai nestabilius junginius). Tai pradeda grandininę atsiradimo ir išnykimo reakciją cheminiai junginiai kur apskritai susidaro daugiau junginių nei suyra.
- Oksidacija arba antrasis etapas. Šiame etape susidaro didžioji dalis reakcijos šilumos energijos. Kai deguonis reaguoja su ankstesnio etapo radikalais, vyksta procesas poslinkis smurtauja prieš elektronų. Sprogimų atveju didelis radikalų skaičius sukelia masinę ir žiaurią reakciją.
- Reakcijos pabaiga arba trečiasis etapas. Tai atsiranda, kai baigiasi radikalų oksidacija ir molekules stabilūs, kurie bus degimo produktai.
Degimo pavyzdžiai
Keletas paprastų degimo kasdieniame gyvenime pavyzdžių:
- Degtuko / degtuko apšvietimas. Tai pats simboliškiausias degimo atvejis. Kai fosforo galvutė (padengta fosforu ir siera) subraižoma į grubų paviršių, ji įkaista trintis ir sukelia greitą degimą, o tai savo ruožtu sukelia trumpą liepsną.
- Dujinės viryklės apšvietimas. Buitinės virtuvės paprastai veikia deginant angliavandenilio dujas mišinys propano (C3H8) ir butano (C4H10), kuriuos prietaisas ima iš vamzdžio arba talpyklos. Susiliečiančios su oru ir aprūpintos pradiniu šilumos energijos krūviu (pvz., piloto liepsna arba fosforo), dujos pradeda savo reakciją; bet kad liepsna degtų, kuras turi būti tiekiamas nuolat.
- Tvirti pamatai ir organinė medžiaga. Dauguma bazės stiprūs (hidroksidai), tokie kaip kaustinė soda, kaustinis kalis ir kt pH labai baziniai, jie sukelia smarkias oksidacijos reakcijas, kai jos liečiasi su organinė medžiaga. Tai reiškia, kad kontaktuodami su šiomis medžiagomis galime nudegti ir net su jomis užsidegti, nes šios reakcijos dažniausiai būna labai egzoterminės.
- Vidaus degimo varikliai. Šie įrenginiai yra automobiliuose, valtyse ir kitose transporto priemonėse, su kuriomis veikia iškastinis kuras pvz., dyzelinas, benzinas ar žibalas. Jie yra kontroliuojamo degimo naudojimo pavyzdys. Juose sunaudojami kuro angliavandeniliai ir susidaro nedideli sprogimai, kurie stūmoklių sistemoje virsta judėjimas, taip pat gamina aplinką teršiančias dujas, kurios patenka į atmosfera.