Sadegšana ir ātrs oksidēšanās ķīmiskais process, ko papildina zemas enerģijas izdalīšanās siltuma un gaismas formā. Lai šis process notiktu, ir nepieciešama degvielas, oksidētāja un siltuma klātbūtne. Materiāls, kas spēj degt un apvienojas ar skābekli, ir pazīstams kā degviela. Parastā sadedzināšanā degviela ir salikta viela, piemēram, ogļūdeņraži (naftas gāze, benzīns, petroleja, parafīns utt.). Skābeklis, kas ir būtisks oksidācijas procesa rašanās un turpināšanās elements, ir pazīstams kā oksidētājs.
Kas ir Sadegšana
Satura rādītājs
Sadegšana tiek definēta kā ātra oksidēšanās ķīmiskā reakcija, kurai pievienota zema enerģijas izdalīšanās siltuma un gaismas formā. Lai šis process notiktu, ir nepieciešama degvielas, oksidētāja un siltuma klātbūtne.
Jebkuru vielu, kas spēj sadedzināt noteiktos apstākļos, sauc par sadegšanu. Kā arī jebkura viela, kas var sadedzināt vai ātri oksidēties.
Degšanas veidi
Reakcija, ko rada sadegšanas komponenti; degošais materiāls un oksidētājs tiek atklāts trīs veidu reakcijās, kas ir šādas:
Pilnīga sadegšana
Šī sadegšana reaģē, kad degošais materiāls ir pilnībā oksidēts un patērēts, pēc tam tiek radīti citi skābekļa savienojumi, piemēram, sēra dioksīds, oglekļa dioksīds vai ūdens tvaiki.
Stehiometriskā sadedzināšana
Tas ir nosaukums pilnīgai sadegšanai, kas rodas, metānam pārveidojoties par CO2 un H2O, tās reakcijai izmanto pareizu skābekļa daudzumu un parasti notiek tikai kontrolētā laboratorijas vidē, izmantojot nepieciešamos instrumentus. Piemēram, pulverveida metāna gadījumā tiek izmantota degšanas karote.
Nepilnīga sadegšana
Tie ir tie, kuros no sadegšanas gāzēm parādās puse oksidētu savienojumu (saukti arī par nesadedzinātiem), piemēram, oglekļa monoksīds (CO), ūdeņradis, oglekļa daļiņas utt.
Degšanas process
Degvielai jāsasniedz minimālā temperatūra, lai tā sadegtu, šī temperatūra ir tā sauktais aizdegšanās punkts vai uzliesmošanas temperatūra. Degošiem materiāliem ir zems temperatūras iekaisums, un tie nonāk viegli sadedzināmā stāvoklī.
Ja ogles vai sēru sadedzina vienādos daudzumos, tiks novērots, ka ogļu izdalītā siltuma enerģija ir lielāka nekā sēra izdalītā enerģija. Tas nozīmē, ka degviela, sadedzinot, neizdala vienādu siltuma daudzumu. Ir daži, kas izdala daudz siltuma enerģijas, bet citi mazāk siltuma.
Procesa rezultātā tiek iegūti sadegšanas produkti. Tie ir atkarīgi no degvielas veida, bet parasti rodas ūdens tvaiki, oglekļa dioksīds un ogleklis. Fakts, ka, sadedzinot degvielu, izdalās ievērojams enerģijas daudzums, šiem materiāliem piešķir īpašu nozīmi, jo tos var izmantot mūsu vajadzībām.
Nozares, rūpnīcas un elektrības ražošanas iekārtas izmanto sadedzināšanu, lai iegūtu darbībai nepieciešamo enerģiju. Pašlaik ogļūdeņraži ieņem pirmo vietu starp enerģijas avotiem.
Sadegšanas produkti
Dūmi
To veido cietas un šķidras daļiņas, kas suspendētas gaisā. Ar izmēriem no 0,005 līdz 0,01 milimikronu. Tam ir kairinoša ietekme uz gļotādu.
Dūmi praktiski ir pirmais riska faktors ugunsgrēka attīstībā, pirms jūs varat sajust temperatūras paaugstināšanas efektu. Tad ir:
- Baltie dūmi: augu produktu, lopbarības, barības utt. Sadedzināšana
- Dzeltenie dūmi: ķimikālijas, kas satur sēru, degvielas, kas satur sālsskābi un slāpekļskābi.
- Pelēki dūmi: celulozes savienojumi, mākslīgās šķiedras utt.
- Gaiši melni dūmi: gumija.
- Tumši melni dūmi: eļļa, akrila šķiedras utt.
Tāpat dūmi sajaucas ar toksiskām gāzēm, kas maina to krāsu:
- Balti dūmi: brīvi deg.
- Liesma - temperatūra mainās atkarībā no tādiem faktoriem kā degvielas veids un oksidētāja koncentrācija.
- Siltums: Siltums ir grūts enerģijas veids, kas paaugstinās temperatūru.
Degšanas piemēri
Vaskota svece: sākumā ķīmiskā reakcija notiek tikai svečturī. Tomēr, tiklīdz liesma sasniedz vasku, vaskā notiek arī reakcija.
Koksnes dedzināšana: Koksnē esošie ogļūdeņraži kopā ar skābekli veido ūdeni un oglekļa dioksīdu. Šī ir ļoti enerģiska reakcija, tāpēc tā rada lielu daudzumu siltuma un gaismas, lai atbrīvotu šo enerģiju.
Iedegta sērkociņa: Kad sērkociņš tiek noberzts pret nedaudz raupju virsmu, berze sērkociņa galvā rada tādu siltumu (kas sastāv no fosfora un sēra), ka tas rada liesmu. Šī ir nepilnīga reakcija, jo paliek fosfora vaska papīra pēdas.
Akmeņogļu dedzināšana: sadedzinot ogles, tā reaģē un no cietās vielas pārvēršas par gāzi. Šajā reakcijā enerģija tiek atbrīvota siltuma formā.
Uguņošana: kad tiek dedzināta uguņošana, siltums liek ķīmiskajām vielām reaģēt ar atmosfērā esošo skābekli, lai radītu siltumu un gaismu. Var teikt, ka tā ir nepilnīga reakcija.
Ugunskurs: Ugunskuri ir reakcijas veida piemēri, kas notiek starp sausām lapām, papīru, malku vai jebkuru citu ogļūdeņražu un kaloriju enerģijas slodzi (piemēram, iededzinātu sērkociņu vai akmeņu radītu dzirksti).
Gāzes plīts - gāzes plītis darbojas ar propānu un butānu. Šīs divas gāzes, saskaroties ar sākotnējo siltumenerģijas lādiņu (piemēram, fosforu), sadedzina. Tā ir pilnīga reakcija, jo tā nerada atkritumus, šeit tā var izraisīt spontānu degšanu.
Meža ugunsgrēki: Meža ugunsgrēki ir nekontrolētas reakcijas piemēri. Tāpat kā ar malku, tās ir nepilnīgas reakcijas, jo tās atstāj atliekas.
Spēcīgas bāzes un organiskās vielas: kas attiecas uz šiem materiāliem, piemēram, kaustisko soda, tā reaģē, nonākot saskarē ar organisko vielu.
Ugunsgrēki: kūlas ugunsgrēki ir spontānas liesmas, kas rodas purvos ar lielu sadalīšanās organisko vielu saturu.
Degviela motoros: iekšdedzes dzinēju izmanto automašīnās, kas pārvadā ogļūdeņražus, lai varētu darboties sadegšanas kameras iekšpusē, un benzīns ir viena no galvenajām iekšējās reakcijas sastāvdaļām.
Metanola sadedzināšana: pazīstams arī kā metilspirts, tas ir ideālas reakcijas piemērs, jo tas nerada neko citu kā ūdeni un oglekļa dioksīdu.
Metāliskā magnija sadedzināšana: Šis ir piemērs reakcijai, kurā neizdalās ne ūdens, ne oglekļa dioksīds. Šajā gadījumā produkts ir magnija oksīds. Tā ir nepilnīga sadegšana, jo tā ražo magnija oksīdu.
Sprāgstvielas - sprāgstvielas, piemēram, šaujampulveris un nitroglicerīns, rada degšanas reakciju un notiek milisekundēs. Jāatzīmē, ka ir vājas un spēcīgas sprāgstvielas.
Šaujampulveris - šaujampulveris ir vāja sprāgstviela. Vāju sprāgstvielu gadījumā tās jāievieto ierobežotās telpās (piemēram, ieroču telpā), lai tās darbotos.
Sadedzināšanas attēli
Pēc tam mēs parādīsim dažus degšanas attēlus un dažādos rezultātus, kas iegūti katrā no tiem:
Bieži uzdotie jautājumi par sadedzināšanu
Kā notiek sadegšana?
Tas notiek ar ātras oksidēšanās ķīmisko reakciju, ko papildina zema enerģijas izdalīšanās siltuma un gaismas formā. Lai šis process notiktu, ir nepieciešama degvielas, oksidētāja un siltuma klātbūtne.
Kam domāta degšana?
To plaši izmanto ierīcēs, kas palīdz pārvietot cilvēkus no vienas vietas uz otru (automašīnās, autobusos, lidmašīnās, laivās utt.). Tādā pašā veidā to izmanto arī mājās, lai veiktu vairākas funkcijas, piemēram, gāzes krāsnīs vai benzīna krāsnīs, lai pagatavotu ēdienu, svecēs, kuras dažreiz izmanto apgaismojumam utt.
Kas ir dzīvsadedzināšana?
Tie ir tie, kas degvielu patērē visnopietnākajā veidā un papildus lielam siltuma līmenim rada gaismu. Piemēram, aizdedzināta svece, sērkociņš vai uguns.
Kas nepieciešams, lai notiktu sadegšana?
Lai radītu ķīmisku reakciju, jums ir nepieciešama degviela, oksidants un jāsasniedz tā saucamā aizdegšanās temperatūra, tas ir, jums ir nepieciešams elements, kas deg (degviela), un cits, kas rada reakciju (oksidants) un parasti skābekli gāzveida O2 formā.
Kādas ir degšanas reakcijas?
Ķīmiskajā reakcijā tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums siltuma (siltuma enerģijas) formā, kas attiecīgi noved pie gāzu (oglekļa dioksīda un ūdens tvaiku) izplešanās, radot liesmu, kas ir kvēlspuldzes gāzveida masa, kas atspoguļo siltumu un gaisma, un ir saskarē ar degošu vielu.
