Quimica

COMBUSTIÓN

Es la reacción química entre un combustible (sustancia que quema) y un comburente, (oxígeno) en donde se produce energía calórica, y productos sólidos como cenizas y gases. Entre los compuestos más comunes que producen combustión se encuentran los Hidrocarburos, sustancias formadas por carbón e hidrógeno, que al reaccionar con el oxígeno forman dióxido de carbono y agua (sí lareacción es completa) o monóxido de carbono y agua sí es incompleta. En estas reacciones y dependiendo de la composición del combustible, se pueden generar otros productos resultantes de la unión de azufre, sílice, hierro con oxígeno originan do otros compuestos altamente contaminantes que van a la atmósfera (aire).
El aire es la fuente de oxígeno más económica, (pero tiene nitrógeno y este formatres cuartos del aire en volumen) y es el principal componente de la combustión, produciendo menor temperatura que en el caso de realizarse la combustión con oxígeno puro. Teóricamente, en toda combustión se necesita agregar una mínima porción de aire al combustible para completar el proceso. Sin embargo, con una mayor cantidad de aire, la combustión se efectúa con mayor eficacia y aprovechamientode la energía liberada. Para lograr altas temperaturas puede utilizarse aire rico en oxígeno, o incluso oxígeno puro, como en el caso de la soldadura oxiacetilénica, también se consigue aumento añadiendo más aire para proporcionar más oxígeno al combustible. Cuando se necesita liberar energía de modo instantáneo, como en el caso de los cohetes, se puede incorporar el oxidante directamente alcombustible durante su elaboración.

CLASES DE COMBUSTIÓN.

La combustión se puede realizar en forma total, parcial y débil.

Combustión total Los combustibles cuando queman, liberan energía es decir son reacciones exotérmicas, debido a que las moléculas que los constituyen se rompen para formar dióxido de carbono y agua. Cuando una sustancia desprende energía en una reacción exotérmica, suentalpía disminuye. (la entalpía es una medida del intercambio energético entre una sustancia y su entorno). Si el hidrocarburo posee mayor número de carbones mayor energía desprende.

CH4 + 2O2 CO2 +2 H2O + 211 Kcal

CH3-CH2-CH3 +5O2 CO2 + 4 H2O + 526 Kcal

C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 673Kcal


Caloría (cal), unidad que sirve para medir las cantidades de calor. La caloría pequeña, o caloría-gramo, se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado centígrado. Ejemplo 14,5 a 15,5 °C. La definición más habitual en termoquímica es que 1 caloría es igual a 4,18julios (J) La caloría grande o kilocaloría(Kcal.), es la cantidad de calor necesario para elevar en 1 °C la temperatura de 1 Kg. de agua. También es igual a 1.000 calorías gramo, y 4186 J.

Unidad térmica Británica (Btu), es la cantidad de calor necesario para elevar en 1°F la temperatura de 11b de agua
Combustión parcial, los combustibles no siempre se queman totalmente, a veces se desprende menos calor del que debería, y se producenproductos secundarios como hidrocarburos parcialmente quemados y el gas tóxico monóxido de carbono. Estas sustancias todavía contienen energía que podría desprenderse si se quemaran de nuevo.

2 CH4 + 3 O2 2 CO + 4 H2O

2 C8H18 +17 O2 16 CO + 18 H2O
gasolina

Combustión débil, se produce cuando la cantidad de oxígeno esmínima y las sustancias reactantes no alcanzan a oxidarse.

2 CH4 + 2 O2 2 C + 4 H2O

Los combustibles los podemos encontrar en los tres estados sólidos, líquidos y gaseosos:

COMBUSTIBLES SÓLIDOS

Los combustibles sólidos más comunes son: el carbón, el coque, la madera, el bagazo de caña de azúcar y la turba. La combustión de estos materiales produce la...