Yanma sürecinde, yapısı reaksiyona giren maddelerden kaynaklanan bir alev oluşur. Yapısı sıcaklık göstergelerine göre bölgelere ayrılmıştır.
Tanım
Alevlere, plazma bileşenlerinin veya maddelerin katı bir dağılmış biçimde bulunduğu sıcak gazlar denir. Lüminesans, termal enerji salınımı ve ısıtma ile birlikte fiziksel ve kimyasal türde dönüşümler gerçekleştirirler.
Gazlı bir ortamda iyonik ve radikal parçacıkların varlığı, elektrik iletkenliğini ve elektromanyetik alandaki özel davranışını karakterize eder.
Alev nedir
Genellikle bu, yanma ile ilgili süreçlerin adıdır. Hava ile karşılaştırıldığında, gaz yoğunluğu daha düşüktür, ancak yüksek sıcaklıklar gazın yükselmesine neden olur. Uzun ve kısa alevler bu şekilde oluşur. Genellikle bir biçimden diğerine yumuşak bir geçiş vardır.
Alev: yapı ve yapı
Açıklanan olgunun görünümünü belirlemek için bir gaz brülörünü yakmak yeterlidir. Ortaya çıkan ışıksız alev homojen olarak adlandırılamaz. Görsel olarak üçana bölgeler. Bu arada, alevin yapısının incelenmesi, farklı maddelerin farklı bir meşale oluşumu ile yandığını gösteriyor.
Bir gaz ve hava karışımı yandığında, önce rengi mavi ve mor tonlarda olan kısa bir meşale oluşur. Çekirdek içinde görünür - bir koniye benzeyen yeşil-mavi. Bu alevi düşünün. Yapısı üç bölgeye ayrılmıştır:
- Gaz ve hava karışımının brülör deliğinden çıkarken ısıtıldığı hazırlık alanını ayırın.
- Ardından yanmanın meydana geldiği bölge gelir. Koninin tepesini kaplar.
- Hava akışı olmadığında gaz tamamen yanmaz. İki değerli karbon oksit ve hidrojen kalıntıları açığa çıkar. Art yanmaları, oksijen erişiminin olduğu üçüncü bölgede gerçekleşir.
Şimdi farklı yanma süreçlerini ayrı ayrı ele alalım.
Mum yakma
Mum yakmak kibrit veya çakmak yakmak gibidir. Ve bir mum alevinin yapısı, kaldırma kuvvetleri nedeniyle yukarı çekilen sıcak bir gaz akımına benzer. İşlem fitilin ısıtılmasıyla başlar, ardından parafinin buharlaşmasıyla devam eder.
İpliğin içindeki ve bitişiğindeki en düşük bölge birinci bölge olarak adlandırılır. Çok miktarda yakıt, ancak oksijen karışımının küçük hacmi nedeniyle hafif mavi bir parıltıya sahiptir. Burada, maddelerin eksik yanma işlemi, daha fazla oksitlenen karbon monoksit salınımı ile gerçekleştirilir.
Birinci bölgemum alevinin yapısını karakterize eden parlak bir ikinci kabuk ile çevrilidir. Daha büyük bir oksijen hacmi içine girer, bu da yakıt moleküllerinin katılımıyla oksidatif reaksiyonun devam etmesine neden olur. Buradaki sıcaklık göstergeleri, karanlık bölgeden daha yüksek olacaktır, ancak nihai ayrışma için yetersiz olacaktır. İlk iki alanda, yanmamış yakıt ve kömür parçacıklarının damlacıkları kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında bir ışık efekti ortaya çıkar.
İkinci bölge, yüksek sıcaklık değerlerine sahip ince bir kabukla çevrilidir. Yakıt parçacıklarının tamamen yanmasına katkıda bulunan birçok oksijen molekülü buna girer. Maddeler oksitlendikten sonra üçüncü bölgede ışık etkisi görülmez.
Şematik
Açıklık olması için yanan bir mum görüntüsünü dikkatinize sunuyoruz. Alev deseni şunları içerir:
- İlk veya karanlık alan.
- İkinci aydınlık bölge.
- Üçüncü şeffaf kabuk.
Mumun ipliği yanmaz, sadece bükülmüş ucun yanması meydana gelir.
Yanan ruh lambası
Küçük tanklar genellikle kimyasal deneyler için kullanılır. Bunlara alkol lambaları denir. Brülör fitili, delikten dökülen sıvı yakıtla emprenye edilir. Bu, kılcal basınç ile kolaylaştırılır. Fitilin serbest tepesine ulaştığında alkol buharlaşmaya başlar. Buhar durumunda, ateşe verilir ve 900 ° C'den fazla olmayan bir sıcaklıkta yanar.
Ruh lambasının alevi normal bir şekle sahiptir, hafif bir renk tonu ile neredeyse renksizdirmavi. Bölgeleri bir mumunkiler kadar net görünmüyor.
Bilim adamı Bartel'in adını taşıyan alkol brülöründe, yangının başlangıcı brülörün akkor ızgarasının üzerinde bulunur. Alevin bu derinleşmesi iç karanlık koninin azalmasına neden olur ve orta kısım en sıcak kabul edilen delikten dışarı çıkar.
Renk özelliği
Elektronik geçişlerin neden olduğu farklı alev renklerinin emisyonları. Ayrıca termal olarak da adlandırılırlar. Yani hidrokarbon bileşeninin havada yanması sonucu mavi alev H-C bileşiğinin salınmasından kaynaklanmaktadır. Ve C-C partikülleri yayıldığında, meşale turuncu-kırmızıya döner.
Kimyası su, karbondioksit ve karbon monoksit bileşikleri olan OH bağı içeren alevin yapısını görmek zordur. Yukarıdaki parçacıklar yandıklarında ultraviyole ve kızılötesi radyasyon yaydıkları için dilleri pratik olarak renksizdir.
Alevin rengi, içinde belirli bir emisyon veya optik spektruma ait olan iyonik parçacıkların varlığı ile sıcaklık göstergeleri ile bağlantılıdır. Böylece bazı elementlerin yanması, brülördeki ateşin renginin değişmesine neden olur. Torç rengindeki farklılıklar, periyodik sistemin farklı gruplarındaki elemanların düzenlenmesi ile ilişkilidir.
Görünür spektrumla ilgili radyasyonun varlığı için ateş edin, spektroskopu inceleyin. Aynı zamanda, genel alt gruptan basit maddelerin de benzer bir alev rengine sahip olduğu bulundu. Anlaşılır olması açısından, bunun için bir test olarak sodyum yanması kullanılır.metal. Aleve getirildiğinde, diller parlak sarıya döner. Renk özelliklerine bağlı olarak, sodyum çizgisi emisyon spektrumunda izole edilmiştir.
Alkali metaller, atomik parçacıkların ışık radyasyonunun hızlı uyarılması özelliği ile karakterize edilir. Bu tür elementlerin düşük uçucu bileşikleri, bir Bunsen brülörünün ateşine verildiğinde renklenir.
Spektroskopik inceleme, insan gözünün görebildiği alanda karakteristik çizgiler gösterir. Işık radyasyonunun uyarılma hızı ve basit spektral yapı, bu metallerin yüksek elektropozitif özelliği ile yakından ilişkilidir.
Karakteristik
Alev sınıflandırması aşağıdaki özelliklere dayanmaktadır:
- yanan bileşiklerin toplam durumu. Gaz halinde, havada dağılmış, katı ve sıvı formlarda bulunurlar;
- renksiz, parlak ve renkli olabilen bir radyasyon türü;
- dağıtım hızı. Hızlı ve yavaş yayılma var;
- alev yüksekliği. Yapı kısa veya uzun olabilir;
- reaksiyona giren karışımların hareket karakteri. Titreşimli, katmanlı, türbülanslı hareket tahsis edin;
- görsel algı. Maddeler dumanlı, renkli veya şeffaf alevle yanar;
- sıcaklık göstergesi. Alev düşük sıcaklık, soğuk ve yüksek sıcaklık olabilir.
- faz yakıtın durumu - oksitleyici ajan.
Ateşleme, aktif bileşenlerin difüzyonu veya önceden karıştırılmasının bir sonucu olarak meydana gelir.
Oksidasyon ve indirgeme bölgesi
Oksidasyon işlemi göze çarpmayan bir bölgede gerçekleşir. O en ateşli ve en üstte yer alıyor. İçinde yakıt parçacıkları tam yanmaya maruz kalır. Oksijen fazlalığının ve yakıt eksikliğinin varlığı yoğun bir oksidasyon sürecine yol açar. Bu özellik, brülör üzerindeki nesneleri ısıtırken kullanılmalıdır. Bu nedenle madde alevin üst kısmına daldırılır. Bu tür bir yanma çok daha hızlı ilerler.
İndirgeme tepkimeleri alevin orta ve alt kısımlarında gerçekleşir. Büyük miktarda yanıcı madde kaynağı ve yanmayı gerçekleştiren az miktarda O2 molekülü içerir. Bu alanlara oksijen içeren bileşikler verildiğinde, O elementi parçalanır.
Demirli sülfat ayırma işlemi, indirgeyici alevin bir örneği olarak kullanılır. FeSO4 brülör alevinin orta kısmına girdiğinde, önce ısınır ve ardından demir oksit, anhidrit ve kükürt dioksite ayrışır. Bu reaksiyonda, yük ile S'nin +6'dan +4'e indirgenmesi gözlenir.
Kaynak alevi
Bu tür yangın, temiz havada oksijen ile gaz veya sıvı buhar karışımının yanması sonucu oluşur.
Bir örnek, bir oksi-asetilen alevinin oluşumudur. Şunları vurgular:
- çekirdek bölge;
- orta kurtarma alanı;
- parlama bitiş bölgesi.
Çok fazla yanık vargaz-oksijen karışımları. Asetilen ve oksitleyici oranındaki farklılıklar, farklı bir alev tipine yol açar. Normal, karbonlaştırıcı (asetilenik) ve oksitleyici yapı olabilir.
Teorik olarak, asetilenin saf oksijende eksik yanma süreci aşağıdaki denklemle karakterize edilebilir: HCCH + O2 → H2+ CO +CO (reaksiyon bir mol O2 gerektirir.
Ortaya çıkan moleküler hidrojen ve karbon monoksit, hava oksijeni ile reaksiyona girer. Nihai ürünler su ve dört değerlikli karbon monoksittir. Denklem şöyle görünür: CO + CO + H2 + 1½O2 → CO2 + CO2 +H2O. Bu reaksiyon için 1.5 mol oksijen gerekir. O2 özetlendiğinde, 1 mol HCCH için 2.5 mol harcandığı ortaya çıkıyor. Ve pratikte kusursuz saf oksijeni bulmak zor olduğundan (genellikle safsızlıklarla hafif bir kontaminasyona sahiptir), O2'nin HCCH'ye oranı 1.10 ila 1.20 olacaktır.
Oksijen ve asetilen oranı 1,10'dan az olduğunda, karbonlama alevi oluşur. Yapısı genişlemiş bir çekirdeğe sahiptir, ana hatları bulanıklaşır. Oksijen moleküllerinin eksikliğinden dolayı böyle bir yangından kurum yayılır.
Gazların oranı 1, 20'den büyükse, fazla oksijen içeren oksitleyici bir alev elde edilir. Fazla molekülleri demir atomlarını ve çelik brülörün diğer bileşenlerini yok eder. Böyle bir alevde çekirdek kısmı kısalır ve sivrileşir.
Sıcaklık okumaları
Her mum veya brülör yangın bölgesindeoksijen moleküllerinin temini nedeniyle değerleri. Açık alevin farklı kısımlarındaki sıcaklığı 300 °C ile 1600 °C arasında değişir.
Bir örnek, üç kabuktan oluşan bir difüzyon ve laminer alevdir. Konisi, 360 ° C'ye kadar sıcaklığa sahip karanlık bir alandan ve oksitleyici madde eksikliğinden oluşur. Üstünde bir parlama bölgesi var. Sıcaklık göstergesi 550 ila 850 ° C arasında değişir ve bu da termal yanıcı karışımın ayrışmasına ve yanmasına katkıda bulunur.
Dış alan zar zor görünür. İçinde alev sıcaklığı, yakıt moleküllerinin doğal özelliklerinden ve oksitleyici maddenin giriş hızından dolayı 1560 ° C'ye ulaşır. Yanmanın en şiddetli olduğu yer burasıdır.
Maddeler farklı sıcaklık koşulları altında tutuşur. Bu nedenle, metalik magnezyum sadece 2210 °C'de yanar. Birçok katı için alev sıcaklığı yaklaşık 350°C'dir. Kibrit ve gazyağı 800°C'de tutuşabilirken, ahşap 850°C'den 950°C'ye kadar tutuşabilir.
Bir sigara, sıcaklığı 690 ila 790 °C arasında değişen bir alevle ve 790 °C ila 1960 °C arasında bir propan-bütan karışımı içinde yanar. Benzin 1350°C'de tutuşur. Yanan alkolün alevi 900 °C'den fazla olmayan bir sıcaklığa sahiptir.
