Горене
 | Тази статия се нуждае от подобрение. Необходимо е: редактиране. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, използвайте опцията редактиране в горното меню над статията, за да нанесете нужните корекции. |
Горене или изгаряне е окислително-редукционен процес, при който се излъчва енергия под формата на топлина и светлина. Горенето също е екзотермична реакция.
Като цяло под понятието горене се разбира окисление на даден материал с кислород под формата на огън. В Химията съществуват реакции под името горене, които се осъществяват без кислород. Такава е реакцията за получаване на флуороводород от флуор и водород. При тази реакция флуорът замества кислорода като окислител.
Отделяне на топлина може да доведе до производството на светлина под формата на тлеене или пламък. Горивата често включват органични съединения (особено въглеводород) в газовата, течната или твърдата фаза.
Горенето е първият химически процес, овладян от човека. Усвояването на огъня изиграва ключова роля в развитието на човешката цивилизация. Огънят открива пред хората възможността за топлинна обработка на храна и отопление на жилищата, а впоследствие – развитието на металургията, енергетиката и създаването на нови, по-съвременни инструменти и технологии. Контролът на горивните процеси е в основата на създаването на двигатели за автомобили, самолети, кораби и ракети.
Горенето все още е основният източник на енергия в света и ще остане такова в близко бъдеще. През 2010 г. приблизително 90 % от цялата енергия, произведена от човечеството на Земята, е извлечена чрез изгаряне на изкопаеми горива или биогорива [1], и според прогнозите на Управлението за енергийни изследвания и разработки (САЩ), този дял няма да падне под 80 % до 2040 г. с едновременно увеличаване на потреблението на енергия с 56 % между 2010 г. и 2040 г. [2] С това са свързани такива глобални проблеми на съвременната цивилизация, като изчерпването на невъзобновяемите енергийни ресурси, замърсяването на околната среда и глобалното затопляне.
Съдържание
Понятия и класификация[редактиране | редактиране на кода]
Химия[редактиране | редактиране на кода]
В химията се различават четири вида горене:
- Горене под формата на пламък на запалими, летливи материали. Горене на твърди вещества чрез пламъци, които се образуват от продукти получени чрез пиролиза;
- Горене под формата на жар протича без образуването на пламък. При него възникват топлинно излъчване и излъчване на светлина в инфрачервената област;
- При ненапълно изгаряне, когато не се осъществят всички възможни връзки с окислителя, възникват запалими газове (въглероден оксид, водород, метан) или твърд въглерод[3]. Към този процес принадлежат изгарянето на изгарянето на въглерод във въглероден монооксид и производството на въглища за барбекю и кокс;
- Бавно „студено окисление“ се наблюдава при образуването на ръжда на металите, което също констатира тяхното „горене“.
Физика[редактиране | редактиране на кода]
Горене, при което определени смеси реагират с огромно увеличаване на обема и висока скорост на разпространение на пламъка се дефинират като експлозии. Предвид на скоростта на горене и разпространение те се делят на:
- Детонация;
- Дефлаграция.
Пространство[редактиране | редактиране на кода]
Относно пространството, което заема горенето се различават:
- повърхностно горене на граничните повърхнини на окисляващото средство във фронта на пламъка например свещ;
- обемно горене след предварително смесване в газообразна или парообразна смес например реактивен двигател.
Контролиран и неконтролиран огън[редактиране | редактиране на кода]
Процесът на горене може да бъде контролиран например в една печка, парен котел или лагерен огън. Горенето се осъществява като неконтролиран процес като например при пожар.
Процес[редактиране | редактиране на кода]
При горенето дадена субстанция (горивен материал) химически реагира с кислород или друг газ. Горивният материал може да бъде твърд (дърво, въглища), течен (бензин, етанол), втечняващ се (восък) или газообразен (метан, пропан-бутан).
Галерия[редактиране | редактиране на кода]
Освобождаване на голямо количество енергия при изгаряне на етанол.
стехиометрична]]; 4 – максимален въздушен поток.
Жълтият цвят на пламъка на газова горелка при добавяне на следи от натрий към него (тънка жичка от сол) се причинява от излъчването на двойна D-линия от натрия с дължини на вълните 589 и 589,6 nm.
Източници[редактиране | редактиране на кода]
- ↑ Key World Energy Statistics – книга, 80 страници, стр. 6, издателство „International Energy Agency“ (IEA) 2012 г.
- ↑ International Energy Outlook 2013 with Projections to 2040. // U.S. Energy Information Administration (EIA). p. 1. Посетен на 2014-02-04. (на английски)
- ↑ Gerhard Hausladen: Skript Heiztechnik. Universität Gesamthochschule Kassel, Februar 1998, (PDF; 2,2 MB), online auf delta-q.de, abgerufen am 22. Dezember 2016.
