combustion
La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de energía, en forma de calor y luz, manifestándose visualmente como fuego.
En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente),generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.
Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. En una reacción completa todos los elementos tienen el mayor estado de oxidación. Los productos que se forman son el dióxido de carbono(CO2) y el agua, el dióxido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la temperatura y la cantidad de oxígeno en la reacción.
En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando comoresultado compuestos como el monóxido de carbono (CO). Además, pueden generarse carbón.
*El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.
Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, que se define como, en °C y a 1 atm, temperatura a la que los vapores de un combustible ardenespontáneamente.
La temperatura de inflamación, en °C y a 1 atm, es aquella a la que, una vez encendidos los vapores del combustible, éstos continúan por sí mismos el proceso de combustión.
Ecuación química
COMBUSTIBLE + O2 ---> H2O + CO2 + ENERGIA
Reacción de combustión
(Combustión de hidrocarburos con O2)
C(n) H (2n+2) + (1.5n+0.5) O2? (n) CO2 + (n+1) H2O
En las reacciones decombustión obtenemos calor combinando un combustible (gasolina, butano, madera...) con el oxígeno del aire.
El calor generado al transformarse el combustible vaporiza los componentes originados y hace saltar sus electrones a niveles más altos. Al desexcitarse emiten luz y calor.
El tipo de luz que emiten depende de los componentes gaseosos excitados.
En las combustiones de compuestos que contienencarbono siempre se producen CO2 y H2O con algo de CO.
La forma de la llama nos indica si la combustión es rica o pobre.
En los estudios sobre las zonas de la llama se especifican estas partes:
1.- Cono frío: no llega oxígeno
2.- Cono de reducción: poco oxígeno
3.- Cono de oxidación: abundancia de oxígeno
4.- Zona de fusión: alcanza los1500 ºC
*En una combustión rica, con muchoaporte de oxígeno, el butano se combina con el oxígeno y se convierte en CO2 y H2O. Los dos son gases y escapan a la atmósfera.
C4 H 10+ 13/2 O2 ———> 4 CO2 + 5 H2O
Distintos tipos de combustión:
A toda combustión, químicamente se la considera como reacción de oxidación, que dependiendo de la velocidad con se produce, adquiere diversas denominaciones:COMBUSTION LENTA (Oxidación): Es aquella en la que la oxidación se produce sin emisión de luz y poca emisión de calor, que se disipa en el ambiente. Son fuegos de superficie o sin llamas, también denominados brasa, incandescencia, rescoldo, etc.
COMBUSTION NORMAL (Combustión o Inflamación): Se produce con emisión de luz (llama) y calor. El frente de llama (velocidad) tiene unos valores devarios centímetros por segundo.
COMBUSTION RAPIDA (Deflagración): Es cuando la velocidad de propagación del frente de llama es menor que la del sonido (velocidad subsónica), su valor se sitúa en metros por segundo. Cuando la deflagración se desarrolla confinada, es decir dentro de un recinto que puede o no estar cerrado, y este no es capaz de absorber sus efectos, se producirá una explosión...
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