燃烧
种类
完全燃烧和不完全燃烧
完全燃烧
甲烷的燃烧
完全燃烧是指燃料和充量的助燃物完全进行燃烧反应。当碳氢化合物在氧气中燃烧时,一般会产生二氧化碳和水。化学元素在燃烧时多半会生成氧化物﹐例如碳会变成二氧化碳﹐硫会变成二氧化硫﹐铁会变成氧化铁。若助燃物是氧气时,氮一般是视为不会燃烧,但若助燃物是空气时,会形成少量的氮氧化物(NOx)。
燃烧后的产物不一定是氧化数最高的氧化数,而且形成的氧化数和温度有关。例如将硫在空气中燃烧,不容易形成三氧化硫。在温度超过2,800 °F(1,540 °C)时,会开始产生NOx,更高温时的NOx更多。NOx的量也会随氧过量的比例而变。
常见的完全燃烧与不完全燃烧被应用在内燃机(引擎)上面,由于太完美的完全燃烧会产生大量氮氧化物,所以许多引擎会设计改变燃烧效率,降低燃烧效率,虽然排气会有较多的碳(黑)产生,但能大大降低有害物质氮氧化物(NOx)产生。 以较新型的车辆来说;汽油车的应用多为由电脑控制喷油时间破坏燃烧,柴油则多半使用EGR(废气再回燃)系统,将废气由导管在送回进气岐管破坏燃烧。以降低氮氧化物(NOx)排放。
本质
连锁反应理论
近代的连锁反应理论将燃烧解释为游离基的链式反应,在反应过程中发光、放热。这个理论将燃烧的链式反应分为三个阶段:“链引发”、“链传递”、“链终止”。
链引发阶段即产生游离基并形成反应链的阶段。产生游离基的方法有很多,包括但不限于点燃、光照、辐射、催化、加热。少数物质间会自发化合引发燃烧,如氟气和氢气在冷暗处就能剧烈燃烧引发爆炸。
链传递阶段,游离基反应的同时又产生更多的游离基,使燃烧持续甚至扩大。
链终止阶段,游离基失去能量或者所有物质反应尽,没有新游离基产生而使反应链断裂,反应结束。
参见
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