ما هو الاحتراق؟ »تعريفها ومعناها

الاحتراق هو عملية أكسدة كيميائية سريعة يصاحبها إطلاق طاقة منخفضة على شكل حرارة وضوء. لكي تتم هذه العملية ، من الضروري وجود وقود ومؤكسد وحرارة. تُعرف المادة القادرة على الاحتراق وتتحد مع الأكسجين بالوقود. في الاحتراق العادي ، يكون الوقود مادة مركبة ، مثل الهيدروكربونات (غاز البترول ، الجازولين ، الكيروسين ، البارافين ، إلخ). يُعرف الأكسجين ، وهو عنصر أساسي لحدوث واستمرار عملية الأكسدة ، بالمؤكسد.

ما هو الاحتراق

جدول المحتويات

يُعرَّف الاحتراق بأنه تفاعل كيميائي مؤكسد سريع ، وهو ما يصاحبه إطلاق منخفض للطاقة على شكل حرارة وضوء. لكي تتم هذه العملية ، من الضروري وجود وقود وأكسدة وحرارة.

أي مادة قادرة على الاحتراق في ظل ظروف معينة تسمى الاحتراق. وكذلك أي مادة يمكن أن تحترق أو تتعرض للأكسدة السريعة.

أنواع الاحتراق

التفاعل الناتج عن مكونات الاحتراق ؛ يتم الكشف عن المادة القابلة للاحتراق والمادة المؤكسدة في ثلاثة أنواع من التفاعل ، وهي كما يلي:

احتراق كامل

يتفاعل هذا الاحتراق عندما تتأكسد المادة القابلة للاحتراق تمامًا وتستهلك ، ثم يتم إنتاج المركبات المؤكسجة الأخرى بشكل ثانوي ، مثل ثاني أكسيد الكبريت أو ثاني أكسيد الكربون أو بخار الماء.

الاحتراق المتكافئ

هذا هو الاسم الذي يطلق على عمليات الاحتراق الكاملة ، والتي تحدث عندما يتحول الميثان إلى CO2 و H2O ، حيث تستخدم الكميات الصحيحة من الأكسجين لتفاعلها وتحدث عمومًا فقط في البيئة الخاضعة للرقابة في المختبر ، باستخدام الأدوات المطلوبة. على سبيل المثال ، في حالة مسحوق الميثان ، يتم استخدام ملعقة الاحتراق.

احتراق غير كامل

هي تلك التي تظهر فيها مركبات نصف مؤكسدة (تسمى أيضًا غير محترقة) من غازات الاحتراق ، مثل أول أكسيد الكربون (CO) ، والهيدروجين ، وجزيئات الكربون ، إلخ.

عملية الاحتراق

يجب أن يصل الوقود إلى درجة حرارة دنيا ليحترق ، وتسمى درجة الحرارة هذه نقطة الاشتعال أو نقطة الوميض. المواد القابلة للاشتعال لها درجة حرارة منخفضة الالتهاب وتدخل بسهولة احتراق.

إذا تم حرق الفحم أو الكبريت بكميات متساوية ، فسيتم ملاحظة أن الطاقة الحرارية المنبعثة من الفحم أكبر من تلك التي يطلقها الكبريت. هذا يعني أن الوقود ، عند حرقه ، لا ينبعث منه كميات متساوية من الحرارة. هناك البعض منها ينتج عنه الكثير من الطاقة الحرارية ، والبعض الآخر أقل حرارة.

نتيجة لهذه العملية ، يتم الحصول على منتجات الاحتراق. تعتمد هذه على طبيعة الوقود ، ولكن بشكل عام يتم إنتاج بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والكربون. تعطي حقيقة إطلاق كميات كبيرة من الطاقة عند حرق الوقود أهمية خاصة لهذه المواد ، حيث يمكن استخدامها لفائدتنا.

تستخدم الصناعات والمصانع ومحطات إنتاج الكهرباء الاحتراق لاستخراج الطاقة التي يحتاجونها للعمل. حاليًا ، تحتل الهيدروكربونات المرتبة الأولى بين مصادر الطاقة.

منتجات الاحتراق

دخان

يتكون من جسيمات صلبة وسائلة معلقة في الهواء. بأحجام تتراوح بين 0.005 و 0.01 ميكرون. هذا له آثار مزعجة على الغشاء المخاطي.

يعتبر الدخان عمليا عامل الخطر الأول في نشوب حريق ، قبل أن تشعر بتأثير زيادة درجة الحرارة. ثم هناك:

• الدخان الأبيض: احتراق المنتجات النباتية والأعلاف والأعلاف وما إلى ذلك.
• الدخان الأصفر: المواد الكيميائية التي تحتوي على الكبريت والوقود الذي يحتوي على حمض الهيدروكلوريك والنيتريك.
• دخان رمادي: مركبات السليلوز ، ألياف صناعية ، إلخ.
• دخان أسود خفيف: مطاط.
• دخان أسود داكن: زيت ، ألياف أكريليك ، إلخ.

وبالمثل ، فإن الدخان سوف يختلط مع الغازات السامة التي تغير لونه:

• دخان أبيض: يحترق بحرية.
• اللهب: تختلف درجة الحرارة باختلاف عوامل مثل نوع الوقود وتركيز المادة المؤكسدة.
• الحرارة: تعتبر الحرارة أحد أشكال الطاقة الصعبة التي ترفع درجة الحرارة.

أمثلة على الاحتراق

شمعة شمعية: في البداية ، يحدث التفاعل الكيميائي فقط في الشمعدان. ومع ذلك ، بمجرد وصول اللهب إلى الشمع ، يحدث تفاعل أيضًا في الشمع.

حرق الأخشاب - تتحد الهيدروكربونات الموجودة في الخشب مع الأكسجين لتكوين الماء وثاني أكسيد الكربون. هذا رد فعل نشط للغاية ، لذلك فهو يولد كميات كبيرة من الحرارة والضوء لإطلاق تلك الطاقة.

مباراة مضاءة: عندما يتم فرك عود ثقاب على سطح خشن قليلاً ، فإن الاحتكاك يولد حرارة في رأس عود الثقاب (يتكون من الفوسفور والكبريت) بحيث ينتج لهبًا. هذا رد فعل غير مكتمل بسبب وجود بقايا من ورق شمع عود الثقاب.

حرق الفحم: عند حرق الفحم ، يتفاعل ويتحول من مادة صلبة إلى غاز. في هذا التفاعل ، يتم إطلاق الطاقة على شكل حرارة.

الألعاب النارية: عندما تضيء الألعاب النارية ، تتسبب الحرارة في تفاعل المواد الكيميائية الموجودة فيها مع الأكسجين في الغلاف الجوي لإنتاج الحرارة والضوء. يمكن القول أنه رد فعل غير كامل.

نار المعسكر: حرائق المعسكر هي أمثلة لنوع التفاعل الذي يحدث بين الأوراق الجافة أو الورق أو الحطب أو أي هيدروكربون آخر وحمل من الطاقة الحرارية (مثل عود ثقاب مشتعل أو شرارة تولدها الحجارة).

موقد الغاز - تعمل مواقد الغاز على البروبان والبيوتان. يحترق هذان الغازان عند التلامس مع شحنة أولية من الطاقة الحرارية (الفوسفور ، على سبيل المثال). إنه تفاعل كامل ، لأنه لا يولد نفايات ، وهنا يمكن أن يسبب الاحتراق التلقائي.

حرائق الغابات: حرائق الغابات هي أمثلة على ردود الفعل الخارجة عن السيطرة. كما هو الحال مع الحطب ، فهي ردود فعل غير كاملة لأنها تترك بقايا.

القواعد القوية والمواد العضوية: فيما يتعلق بهذه المواد مثل الصودا الكاوية ، فإنها تتفاعل عندما تتلامس مع المواد العضوية.

Wisps: Wisps هي ألسنة لهب عفوية تتولد في المستنقعات ذات المحتوى العالي من المواد العضوية المتحللة.

الوقود في المحركات: يستخدم محرك الاحتراق الداخلي في السيارات التي تحمل الهيدروكربونات لتكون قادرة على العمل داخل غرفة الاحتراق ، والبنزين هو أحد المكونات الرئيسية لحدوث التفاعل الداخلي.

احتراق الميثانول: يُعرف أيضًا باسم كحول الميثيل ، وهو مثال على التفاعل المثالي ، لأنه لا يولد شيئًا سوى الماء وثاني أكسيد الكربون.

احتراق المغنيسيوم المعدني: هذا مثال على تفاعل لا يتم فيه إطلاق الماء ولا ثاني أكسيد الكربون. في هذه الحالة ، المنتج هو أكسيد المغنيسيوم. إنه احتراق غير كامل لأنه ينتج أكسيد المغنيسيوم.

المتفجرات - المتفجرات ، مثل البارود والنيتروجليسرين ، تولد تفاعل الاحتراق وتحدث في أجزاء من الثانية. وتجدر الإشارة إلى وجود متفجرات ضعيفة وقوية.

البارود - البارود مادة متفجرة ضعيفة. في حالة المتفجرات الضعيفة ، يجب وضعها في أماكن ضيقة (مثل غرفة السلاح) حتى تعمل.

صور الاحتراق

بعد ذلك نعرض لكم بعض صور الاحتراق والنتائج المختلفة التي حصلنا عليها في كل منها:

الأسئلة المتداولة حول الاحتراق

كيف يحدث الاحتراق؟

يحدث من خلال تفاعل كيميائي مؤكسد سريع مصحوب بإطلاق منخفض للطاقة على شكل حرارة وضوء. لكي تتم هذه العملية ، من الضروري وجود وقود وأكسدة وحرارة.

ما هو الاحتراق؟

يستخدم على نطاق واسع في الأجهزة التي تساعد في نقل الأشخاص من مكان إلى آخر (سيارات ، حافلات ، طائرات ، قوارب ، إلخ). بنفس الطريقة ، يتم استخدامه أيضًا في المنازل لأداء وظائف متعددة ، مثل مواقد الغاز أو مواقد البنزين لطهي الطعام ، وفي الشموع التي تُستخدم أحيانًا للإضاءة ، إلخ.

ما هو الاحتراق الحي؟

هم أولئك الذين يستهلكون الوقود بأكثر الطرق عنفًا ، بالإضافة إلى ارتفاع معدل الحرارة ، يولدون الضوء. على سبيل المثال شمعة مضاءة أو عود ثقاب أو نار.

ما هو المطلوب لحدوث الاحتراق؟

لإنتاج تفاعل كيميائي ، تحتاج إلى وقود ، مؤكسد والوصول إلى ما يسمى بدرجة حرارة الاشتعال ، أي أنك تحتاج إلى عنصر يحترق (وقود) وآخر ينتج تفاعل (مؤكسد) وأكسجين بشكل عام على شكل غاز O2.

ما هي تفاعلات الاحتراق؟

يطلق التفاعل الكيميائي كمية كبيرة من الطاقة على شكل حرارة (طاقة حرارية) تؤدي بالتالي إلى تمدد الغازات (ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء) مما ينتج عنه اللهب ، وهو الكتلة الغازية المتوهجة التي تعكس الحرارة وخفيفة ، وملامسة للمادة القابلة للاحتراق.