La combustió és un procés químic d'oxidació ràpida que va acompanyat de despreniment d'energia baixa en forma de calor i llum. Perquè aquest procés es doni, cal la presència d'un combustible, un comburente i calor. El material que és capaç de cremar i es combina amb el oxigen, es coneix com a combustible. A les combustions ordinàries el combustible és una substància composta, com hidrocarburs (gas de petroli, gasolina, querosè, parafina, etc.). L'oxigen, element essencial perquè es produeixi i continuï el procés d'oxidació, es coneix com comburent.
Que és Combustió
Taula de Continguts
Es defineix com una combustió reacció química d'oxidació ràpida, a aquella que s'acompanya d'una baixa alliberament de energia en forma de calor i llum. Perquè aquest procés tingui lloc, és necessària la presència d'un combustible, un oxidant i calor.
Qualsevol substància capaç de cremar en determinades condicions és cridada combustió. Com també qualsevol matèria que pugui cremar o patir una ràpida oxidació.
Tipus de combustió
La reacció creada pels components de la combustió; el material combustible i l'oxidant, es dóna a conèixer en tres tipus de reacció, que són les següents:
combustió completa
Aquesta combustió reacciona quan el material combustible s'oxida completament i es consumeix, després altres compostos oxigenats es troben subproducidos, com el diòxid de sofre, el diòxid de carboni, o el vapor d'aigua.
combustió estequiomètrica
Aquest és el nom donat a les combustions completes, les quals ocorren quan el metà es transforma en CO2 i H2O, usen les quantitats correctes d'oxigen per a la seva reacció i que generalment ocorren només en l'ambient controlat d'un laboratori, fent ús d'instruments requerits, per exemple en el cas de l'metà en pols s'utilitza la cullereta de combustió.
combustió incompleta
És aquelles en què apareixen compostos mitjà oxidats (també anomenats no cremats) a partir de gasos de combustió, com ara monòxid de carboni (CO), hidrogen, partícules de carboni, etc.
Procés de combustió
El combustible ha d'assolir una temperatura mínima perquè pugui cremar, aquesta temperatura és l'anomenada punt d'ignició o temperatura d'inflamació. Els materials combustibles tenen una temperatura d'inflamació baixa i entren amb facilitat en combustió.
Si es crema carbó o sofre en iguals quantitats, s'observarà que l'energia calòrica que desprèn el carbó és més gran que la que desprèn el sofre. Això vol dir que els combustibles, a l'cremar-se, no desprenen iguals quantitats de calor. Hi ha uns que desprenen molta energia calòrica, mentre que altres menys calor.
Com a resultat de el procés, s'obtenen els productes de la combustió. Aquests depenen de la naturalesa de el combustible, però en general es produeix vapor d'aigua, diòxid de carboni i carbó. El fet que a l'cremar combustible s'alliberen importants quantitats d'energia, li dóna a aquests materials una particular importància, ja que poden ser aprofitats per a la nostra utilitat.
Les indústries, les fàbriques i les plantes de producció d'electricitat fan ús de la combustió per derivar l'energia que requereixen per funcionar. En l'actualitat, els hidrocarburs ocupen el primer lloc entre les fonts d'energia.
Productes de la combustió
fum
Està format per partícules sòlides i líquides suspeses en l'aire. Amb mides d'entre 0.005 i 0.01 milimicrones. Aquest té efectes irritants en la mucosa.
El fum és pràcticament el primer factor de risc en el desenvolupament d'un incendi, abans que pugui sentir l'efecte d'augmentar la temperatura. Es tenen llavors:
- Fum Blanc: combustió de productes vegetals, farratges, pinsos, etc.
- Fum groc: productes químics que contenen sofre, combustibles que contenen àcid clorhídric i nítric.
- Fum gris: compostos cel·lulòsics, fibres artificials, etc.
- Fum negre clar: cautxú.
- Fum negre fosc: oli, fibres acríliques, etc.
Així mateix, el fum es barrejarà amb gasos tòxics que modificaran el seu color:
- Fum blanc: es crema lliurement.
- Crida: la temperatura varia depenent de factors, com el tipus de combustible i la concentració d'oxidant.
- Calor: la calor és una forma difícil d'energia, la qual elevarà la temperatura.
Exemples de combustió
Una espelma encerada: a del principi, la reacció química passa només en primer pla. No obstant això, una vegada que la flama arriba a la cera, també es produeix reacció a la cera.
Crema de fusta: els hidrocarburs en la fusta es combinen amb oxigen per formar aigua i diòxid de carboni. Aquesta és una reacció molt enèrgica, de manera que genera grans quantitats de calor i llum per alliberar aquesta energia.
Un fòsfor encesa: quan un fòsfor es frega contra una superfície lleugerament rugosa, la fricció genera tal calor al cap de l'fòsfor (que consisteix en fòsfor i sofre) que produeix una flama. Aquesta és una reacció incompleta perquè queden residus de el paper encerat de el fòsfor.
Crema de carbó: a l' cremar carbó fa reacció i es transforma de sòlid a gas. En aquesta reacció, l'energia s'allibera en forma de calor.
Focs artificials: quan s'encén una foc artificial, la calor fa que els productes químics en ell reaccionin amb l'oxigen en l'atmosfera per produir calor i llum. Es pot afirmar que és una reacció incompleta.
Foguera: les fogueres són exemples de el tipus de reacció que tenen lloc entre fulles seques, paper, llenya o qualsevol altre hidrocarbur i una càrrega d'energia calòrica (com un llumí encès o una espurna generada per les pedres).
Estufa de gas: les estufes de gas funcionen amb propà i butà. Aquests dos gasos, quan estan en contacte amb una càrrega inicial d'energia calòrica (un llumí, per exemple), es cremen. És una reacció completa, perquè no genera rebuig, aquí pot ocasionar una combustió espontània.
Incendis forestals: els incendis forestals són exemples de reaccions incontrolades. A l'igual que amb la llenya, són reaccions incompletes perquè deixen residus.
Bases forts i matèria orgànica: pel que fa a aquests materials com la sosa càustica, fa reacció a l'entrar en contacte amb la matèria orgànica.
Focs fatus: els incendis follets són flames espontànies que es generen en pantans amb un alt contingut de matèria orgànica en descomposició.
Combustibles en motors: el motor de combustió interna s'utilitza en els automòbils que porten hidrocarburs per poder funcionar dins de la cambra de combustió, sent la gasolina un dels principals components perquè es de la reacció interna.
Combustió de metanol: també coneguda com alcohol metílic, és un exemple de reacció perfecta, perquè no genera res més que aigua i diòxid de carboni.
Combustió de magnesi metàl·lic: Aquest és un exemple de reacció en la qual no s'allibera aigua ni diòxid de carboni. En aquest cas, el producte és òxid de magnesi. És una combustió incompleta ja que produeix òxid de magnesi.
Explosius: els explosius, com la pólvora i la nitroglicerina, generen la reacció de combustió i ocorren en mil·lisegons. Cal destacar que hi ha explosius febles i forts.
Pólvora: la pólvora és un explosiu feble. En el cas d'explosius febles, s'han de col·locar en espais confinats (com una càmera d'armes) perquè puguin funcionar.
Imatges de la combustió
A continuació, els mostrarem algunes imatges de combustió i els diferents resultats que s'obtenen en cadascuna d'elles:
Preguntes Freqüents sobre combustió
Com es produeix la combustió?
Es produeix a través d'una reacció química d'oxidació ràpida que s'acompanya d'una baixa alliberament d'energia en forma de calor i llum. Perquè aquest procés tingui lloc, és necessària la presència d'un combustible, un oxidant i calor.
Per a què serveix la combustió?
És àmpliament utilitzada en els aparells que ajuden a desplaçar a les persones d'un lloc a un altre (automòbils, autobusos, avions, vaixells, etc.). De la mateixa manera, també és utilitzada a les llars per a complir múltiples funcions, com a les cuines de gas o en les cuinetes de gasolina per cuinar els aliments, en les veles que de vegades es fan servir per donar a llum, etc.
Què és la combustió viva?
Són aquelles que consumeixen el combustible de la manera més violenta i, a més d'una alta taxa de calor, generen llum. Per exemple una espelma encesa,, un llumí o un incendi.
Què es necessita perquè es de la combustió?
Per produir una reacció química es necessita d'un combustible, un oxidant i aconseguir l'anomenada temperatura d'ignició, és a dir, necessita un element que es cremi (combustible) i un altre que produeixi reacció (oxidant) i generalment oxigen en forma de O2 gasós.
Quines són les reaccions de la combustió?
La reacció química allibera una gran quantitat d'energia en forma de calor (energia tèrmica) que, conseqüentment, porta a una expansió dels gasos (gas carbònic i vapor d'aigua) creant una flama, la qual és la massa gasosa incandescent que reflecteix la calor i llum, i està en contacte amb la substància combustible.
