Palamisreaktioiden

Palamisreaktio on kemiallinen reaktio, jossa polttoaine reagoi hapen kanssa ja vapautuu lämpöä sekä usein valoa. Tyypillisen hapettimen tarjoaa ilman happea, ja reaktio on yleensä erittäin eksoterminen. Palamisen käynnistävät tekijät voivat olla lämpö, kipinä tai suuri lämpötila, ja reaktio vaatii aktivoitumisenergian sekä riittävän sekoittumisen polttoaineen ja hapen välillä.

Palamisen tyypit: täydellinen palaminen ja epätäydellinen palaminen. Täydellinen palaminen tapahtuu, kun hapen määrä on riittävä: polttoaine + O2 → CO2 + H2O. Epätäydellinen palaminen syntyy, kun happea on niukasti tai sekoittuminen on epätasaista, jolloin syntyy CO, hiilirokkaa ja muita epäpuhtauksia sekä erilaisia hajoamistuotteita.

Stoichiometria ja esimerkki: Hiilivetykaavassa, kuten metaanilla CH4 reagoi O2: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. Yleinen muoto polttoaineen CxHy palamiselle on CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O täydellisessä palamisessa.

Kinetiikka ja liekki: Palamisreaktiot etenevät radikaalein välituottein, kuten H, O ja OH. Lämpötilalla ja paineella on suuri vaikutus, ja liekin etenemismuodot (premixed tai diffuusioliekki) vaikuttavat palamisen tehokkuuteen sekä päästöihin.

Sovellukset ja ympäristövaikutukset: Palamisreaktioita hyödynnetään energiantuotannossa, moottoreissa ja polttoaineiden palaessa, mutta niihin liittyy kasvihuonekaasujen ja muiden päästöjen synty. Täydellinen palaminen vähentäisi päästöjä, mutta käytännön järjestelyt voivat lisätä CO-, NOx- ja hiukkas-päästöjä. Esimerkkejä ovat metaanin, etaan ja puun palaminen.

---