I förbränningsprocessen bildas en låga, vars struktur beror på de reagerande ämnena. Dess struktur är indelad i regioner beroende på temperaturindikatorer.
Definition
Lågor kallas heta gaser, i vilka plasmakomponenter eller ämnen finns i fast dispergerad form. De utför omvandlingar av fysisk och kemisk typ, åtföljd av luminescens, frigöring av termisk energi och uppvärmning.
Närvaron av joniska och radikala partiklar i ett gasformigt medium kännetecknar dess elektriska ledningsförmåga och speciella beteende i ett elektromagnetiskt fält.
Vad är lågor
Vanligtvis är detta namnet på de processer som förknippas med förbränning. Jämfört med luft är gasdensiteten lägre, men höga temperaturer gör att gasen stiger. Så bildas lågor, som är långa och korta. Ofta sker en smidig övergång från en form till en annan.
Låga: struktur och struktur
För att bestämma utseendet på det beskrivna fenomenet räcker det med att tända en gasbrännare. Den resulterande icke-lysande lågan kan inte kallas homogen. Visuellt finns det trehuvudområden. Studien av lågans struktur visar förresten att olika ämnen brinner med bildandet av en annan typ av ficklampa.
När en blandning av gas och luft brinner, bildas först en kort fackla, vars färg har blå och lila nyanser. Kärnan är synlig i den - grönblå, som liknar en kon. Tänk på denna låga. Dess struktur är uppdelad i tre zoner:
- Separera det förberedande området där blandningen av gas och luft värms upp när den kommer ut ur brännarhålet.
- Den följs av zonen där förbränning sker. Hon upptar toppen av konen.
- När det saknas luftflöde, brinner inte gasen helt. Tvåvärda koloxid- och väterester frigörs. Deras efterförbränning sker i det tredje området, där det finns syretillgång.
Låt oss nu överväga olika förbränningsprocesser separat.
Ljusbränning
Att bränna ett ljus är som att bränna en tändsticka eller tändare. Och strukturen hos en ljusflamma liknar en het gasström, som dras upp på grund av flytkrafter. Processen börjar med uppvärmningen av veken, följt av avdunstning av paraffinet.
Den lägsta zonen inuti och intill tråden kallas den första regionen. Den har ett lätt blått sken på grund av den stora mängden bränsle, men den lilla volymen av syreblandningen. Här genomförs processen med ofullständig förbränning av ämnen med frigöring av kolmonoxid, som oxideras ytterligare.
Första zonenomgiven av ett lysande andra skal, som kännetecknar ljuslågans struktur. En större volym syre kommer in i den, vilket orsakar fortsättningen av den oxidativa reaktionen med deltagande av bränslemolekyler. Temperaturindikatorer här kommer att vara högre än i den mörka zonen, men otillräckliga för slutlig nedbrytning. Det är i de två första områdena som en ljuseffekt uppträder när dropparna av oförbränt bränsle och kolpartiklar värms upp kraftigt.
Den andra zonen är omgiven av ett subtilt skal med höga temperaturvärden. Många syremolekyler kommer in i det, vilket bidrar till fullständig förbränning av bränslepartiklar. Efter att ämnena har oxiderats observeras inte ljuseffekten i den tredje zonen.
schematiskt
För tydlighetens skull presenterar vi bilden av ett brinnande ljus för din uppmärksamhet. Flammönster inkluderar:
- Första eller mörka området.
- Andra ljuszon.
- Tredje transparent skal.
Ljusets tråd brinner inte, utan endast förkolningen i den böjda änden sker.
Brännande spritlampa
Små tankar med alkohol används ofta för kemiska experiment. De kallas alkohollampor. Brännarveken är impregnerad med flytande bränsle som hälls genom hålet. Detta underlättas av kapillärtrycket. När den når den fria toppen av veken börjar alkoholen avdunsta. I ångtillstånd antänds den och brinner vid en temperatur på högst 900 °C.
Spritlampans låga har en normal form, den är nästan färglös, med en lätt nyansblå. Dess zoner är inte lika tydligt synliga som för ett ljus.
Vid spritbrännaren, uppkallad efter vetenskapsmannen Bartel, är eldens början placerad ovanför brännarens glödgaller. Denna fördjupning av lågan leder till en minskning av den inre mörka könen, och mittsektionen kommer ut ur hålet, vilket anses vara det hetaste.
Färgkarakteristik
Utsläpp av olika flamfärger, orsakade av elektroniska övergångar. De kallas också termiska. Så, som ett resultat av förbränningen av kolvätekomponenten i luften, beror den blå lågan på frisättningen av H-C-föreningen. Och när C-C-partiklar släpps ut blir facklan orangeröd.
Det är svårt att se lågans struktur, vars kemi inkluderar föreningar av vatten, koldioxid och kolmonoxid, OH-bindningen. Dess tungor är praktiskt taget färglösa, eftersom ovanstående partiklar avger ultraviolett och infraröd strålning när de bränns.
Lågans färg är sammankopplad med temperaturindikatorer, med närvaron av joniska partiklar i den, som tillhör ett visst emissions- eller optiskt spektrum. Således leder förbränning av vissa element till en förändring av färgen på elden i brännaren. Skillnader i färgen på facklan är förknippade med arrangemanget av element i olika grupper av det periodiska systemet.
Eld för närvaron av strålning relaterad till det synliga spektrumet, studera spektroskopet. Samtidigt fann man att enkla ämnen från den allmänna undergruppen också har en liknande färgning av lågan. För tydlighetens skull används natriumförbränning som ett test för dettametall. När de förs in i lågan blir tungorna ljusgula. Baserat på färgegenskaperna är natriumlinjen isolerad i emissionsspektrumet.
Alkalimetaller kännetecknas av egenskapen att snabbt excitera ljusstrålning från atomära partiklar. När lågflyktiga föreningar av sådana grundämnen förs in i elden på en bunsenbrännare, färgas den.
Spektroskopisk undersökning visar karakteristiska linjer i området som är synligt för det mänskliga ögat. Excitationshastigheten för ljusstrålning och den enkla spektrala strukturen är nära besläktade med de höga elektropositiva egenskaperna hos dessa metaller.
Karakteristisk
Flamklassificering baseras på följande egenskaper:
- aggregerat tillstånd för brinnande föreningar. De finns i gasformig, aerodispergerad, fast och flytande form;
- en typ av strålning som kan vara färglös, lysande och färgad;
- distributionshastighet. Det är snabb och långsam spridning;
- flammahöjd. Strukturen kan vara kort eller lång;
- tecken på rörelse hos reagerande blandningar. Tilldela pulserande, laminär, turbulent rörelse;
- visuell uppfattning. Ämnen brinner med en rökig, färgad eller genomskinlig låga;
- temperaturindikator. Lågan kan vara låg temperatur, kall och hög temperatur.
- tillstånd för fasbränslet - oxidationsmedel.
Antändning uppstår som ett resultat av diffusion eller förblandning av aktiva ingredienser.
Oxidations- och reduktionsregion
Oxidationsprocessen äger rum i en oansenlig zon. Hon är hetast och ligger högst upp. I den genomgår bränslepartiklarna fullständig förbränning. Och närvaron av syreöverskott och bränslebrist leder till en intensiv oxidationsprocess. Denna funktion bör användas vid uppvärmning av föremål över brännaren. Det är därför ämnet är nedsänkt i den övre delen av lågan. Sådan förbränning går mycket snabbare.
Reduktionsreaktioner sker i de centrala och nedre delarna av lågan. Den innehåller ett stort utbud av brännbara ämnen och en liten mängd O2 molekyler som utför förbränning. När syreh altiga föreningar införs i dessa områden spjälkas O-elementet.
Järnsulfatklyvningsprocessen används som ett exempel på en reducerande låga. När FeSO4 kommer in i den centrala delen av brännarlågan, värms den först upp och sönderdelas sedan till järnoxid, anhydrid och svaveldioxid. I denna reaktion observeras reduktionen av S med en laddning från +6 till +4.
Svetslåga
Denna typ av brand bildas som ett resultat av förbränning av en blandning av gas eller flytande ånga med syre i ren luft.
Ett exempel är bildandet av en oxi-acetylenflamma. Det framhäver:
- kärnzon;
- medium återhämtningsområde;
- flare end zone.
Så många brinnergas-syreblandningar. Skillnader i förhållandet mellan acetylen och oxidationsmedel leder till en annan typ av låga. Den kan vara normal, uppkolande (acetylenisk) och oxiderande struktur.
Teoretiskt sett kan processen med ofullständig förbränning av acetylen i rent syre karakteriseras av följande ekvation: HCCH + O2 → H2+ CO +CO (reaktionen kräver en mol O2).
Det resulterande molekylära vätet och kolmonoxiden reagerar med luftens syre. Slutprodukterna är vatten och fyrvärd kolmonoxid. Ekvationen ser ut så här: CO + CO + H2 + 1½O2 → CO2 + CO2 +H2O. Denna reaktion kräver 1,5 mol syre. När man summerar O2, visar det sig att 2,5 mol går åt på 1 mol HCCH. Och eftersom det i praktiken är svårt att hitta helt rent syre (ofta har det en liten förorening med föroreningar), blir förhållandet O2 till HCCH 1,10 till 1,20.
När förhållandet mellan syre och acetylen är mindre än 1,10 uppstår en uppkolande låga. Dess struktur har en förstorad kärna, dess konturer blir suddiga. Sot avges från en sådan brand på grund av bristen på syremolekyler.
Om förhållandet mellan gaser är större än 1, 20, erhålls en oxiderande låga med ett överskott av syre. Dess överflödiga molekyler förstör järnatomer och andra komponenter i stålbrännaren. I en sådan låga blir kärnkraftsdelen kort och spetsig.
Temperaturavläsningar
Varje ljus eller brännare brandzon harderas värden på grund av tillförseln av syremolekyler. Temperaturen på en öppen låga i dess olika delar sträcker sig från 300 °C till 1600 °C.
Ett exempel är en diffusions- och laminär låga, som bildas av tre skal. Dess kon består av ett mörkt område med en temperatur på upp till 360 ° C och brist på oxidationsmedel. Ovanför den finns en glödzon. Dess temperaturindikator sträcker sig från 550 till 850 ° C, vilket bidrar till sönderdelningen av den termiskt brännbara blandningen och dess förbränning.
Det yttre området är knappt synligt. I den når flamtemperaturen 1560 ° C, vilket beror på de naturliga egenskaperna hos bränslemolekyler och hastigheten för inträde av oxidationsmedlet. Det är här bränningen är som kraftigast.
Ämnen antänds under olika temperaturförhållanden. Så metalliskt magnesium brinner endast vid 2210 °C. För många fasta ämnen är lågtemperaturen cirka 350°C. Tändstickor och fotogen kan antändas vid 800°C, medan trä kan antändas från 850°C till 950°C.
En cigarett brinner med en låga vars temperatur varierar från 690 till 790 °C, och i en propan-butanblandning från 790 °C till 1960 °C. Bensin antänds vid 1350°C. Lågan av brinnande alkohol har en temperatur på högst 900 °C.
