Τι είναι Καύση;
Καύση είναι η χημική αντίδραση ενός στοιχείου με το Οξυγόνο (Ο2), που συνοδεύεται από έκλυση θερμότητας, φωτός και εμφάνιση φλόγας.
Στις συνήθεις καύσεις, ως οξειδωτικό μέσο, χρησιμοποιείται το Οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα
Η ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ
ΑΖΩΤΟ
ΟΞΥΓΟΝΟ
ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ του ΑΝΘΡΑΚΑ
ΥΔΡΟΓΟΝΟ
ΑΡΓΟ
NEON
ΗΛΙΟΝ
ΚΡΥΠΤΟΝ
ΞΕΝΟΝ
|
Ν2
Ο2
CO2
H2
Ar
Ne
He
Kr
Xe
|
70,03 %
20,99 %
0,03 %
0,01 %
0,94 %
0,00123 %
0,0004 %
0,00005 %
0,000006 %
|
Όπως βλέπουμε στον παραπάνω πίνακα, ο ατμοσφαιρικός μας αέρας, έχει σχεδόν 21 % οξυγόνο, ποσότητα κατά κανόνα κατάλληλη, για τις καύσεις των συνηθισμένων καυσίμων που χρησιμοποιούμε. Αυτό όμως στον όγκο του αέρα.
Έτσι λέμε ότι η μέση σύνθεση του ξηρού ατμοσφαιρικού αέρα κοντά στην επιφάνεια της γης είναι:
Κατ΄όγκον : 21 % Οξυγόνο + 79 % Ατμ. Άζωτο
Κατά βάρος: 23,1 % Οξυγόνο + 76,9 % Ατμ. Άζωτο |
Σημειώνεται ότι στο Ατμοσφαιρικό Άζωτο συμπεριλαμβάνονται και τα υπόλοιπα αδρανή ευγενή αέρια (πχ Αργό, Νέον, Ήλιον, Κρυπτόν και Ξένον)
|
Η εξίσωση της καύσης
Καύση του Άνθρακα C
Καύση του Υδρογόνου Η2
Καύση του Θείου S
|
C + O2 -----------> CO2 + 33800 KJ/Kg
2Η2 + Ο2 --------> 2Η2Ο + 14400 KJ/Kg
S + O2 -----------> SO2 + 10400 KJ/Kg
|
Test προβληματισμού: Γιατί άραγε προτιμούμε τους υδρογονάνθρακες (που περιέχουν μεγάλες ποσότητες άνθρακα) αντί του υδρογόνου ή του θείου, για την καύση στις κινητήριες μηχανές; Συνδυάστε τις γνώσεις σας με τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο.
Έχετε ποτέ σκεφτεί, ότι αυτό που χρησιμοποιούμε για να σβήσουμε τη φωτιά.........
........ προέρχεται από καύση; |
Καύση όπως είπαμε είναι η χημική αντίδραση που συμβαίνει από την ένωση ενός στοιχείου με το Οξυγόνο.
Έτσι αν "κάψουμε" υδρογόνο, τότε θα παραχθεί νερό. 2Η2 + Ο2 --------> 2Η2Ο
Αυτό είναι μια χημική εξίσωση και αποτελεί την εξίσωση καύσης του Υδρογόνου για την παραγωγή νερού.
Παρόμοιες αντιδράσεις, αποτελούν τις εξισώσεις καύσης άλλων στοιχείων. |
ΤΕΛΕΙΑ ΚΑΥΣΗ
Όταν το Οξυγόνο είναι αρκετό για να γίνει η καύση, τότε ολόκληρος ο άνθρακας μετατρέπεται σε Διοξείδιο του Άνθρακα CO2. Την καύση αυτή την λέμε Τέλεια καύση.
|
ΑΤΕΛΗΣ ΚΑΥΣΗ
Όταν το Oξυγόνο όμως δεν επαρκεί για να μετατραπεί ολόκληρος ο άνθρακας σε CO2, τότε παράγονται επικίνδυνα αέρια όπως Μονοξείδιο του Άνθρακα CO και σωματίδια άνθρακα (αιθάλη, καπνιά)
Την καύση αυτή την λέμε Ατελή καύση. |