燃烧
燃燒(Combustion)是一個快速放熱過程,是可燃物與氧化劑相互做氧化还原的化學反應時,化學能快速釋放為熱能和辐射能的過程。由於化學能屬位能,而熱能和辐射能屬動能,宏觀而言燃燒是位能轉換為動能的過程。
傳熱的速度會造成燃燒定義的灰色地帶——鐵鏽因為有氧化作用可視作氧化不可視為燃燒;而僅傳熱而完全不氧化的電燈泡(電燈泡內無氧)則不是燃燒。[1]
发光发热的氧化还原反应都可以属于广义上的燃烧。
燃燒需要三種要素並存才能發生,分別是可燃物如燃料、助燃物如氧氣、以及溫度要達到燃点。燃燒三要素並稱為火三角。助燃物是燃燒反應中的氧化劑,氧氣是燃燒反應中最常見的助燃物,但其他化合物也可能是助燃物,例如鎂帶可以在二氧化碳中燃燒,此時二氧化碳即為助燃物。
在一個完整的燃燒反應中,一物質和氧化劑(如氧氣、氟氣)反應,其生成物為燃料的各元素氧化反應後的產物。例如:
- 能量
- 能量
然而在真實情況下不可能達到完整的燃燒反應。當燃燒反應達到化學平衡時,會產生多種主要和次要產物;例如燃燒碳時會產生一氧化碳和煤煙。此外,在大氣中發生燃燒反應時,因為大氣中含有78%的氮氣的緣故,會產生各式各樣的氮氧化物和氮化物。
分類——按能量傳遞方式
燃燒過程所轉化的能量有兩大傳遞方式:
緩燃
緩燃(Deflagration)以傳熱方式、低於音速地燃燒,日常絕大部份火災皆屬緩燃,可以有但不必全有光(即火焰)、熱、煙。低於音速的爆炸亦屬緩燃。與另一大能量傳遞方式都有俗稱爆燃而彼此混淆。而悶燒(Smouldering)特指冒煙但沒光(即沒火焰)的火。
緩燃向爆轟轉捩
緩燃向爆轟轉捩(DDT,Deflagration to detonation transition)
分類——按化學反應是否完整
本质
参考
- 吳玉祥. . 五南圖書出版股份有限公司. 2005: 17 [2014-03-27]. ISBN 978-957-11-3936-4. (原始内容存档于2014-09-25).
- The formation of NOx (页面存档备份,存于). Alentecinc.com. Retrieved on 2010-09-28.
- . . 千華數位文化. 2015: 191.
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