Verbranding

Verbranding is de chemische reactie waarbij een stof reageert met een oxidator, meestal zuurstof uit de lucht, met als gevolg een aanzienlijke warmteafgifte en vaak vuurlicht. De reactie verloopt sneller bij hogere temperatuur en bij voldoende zuurstoftoevoer. In de context van brandstoffen onderscheidt men vaak volledige en onvolledige verbranding.

Bij volledige verbranding ontstaan doorgaans kooldioxide (CO2) en water (H2O) als hoofdproducten, terwijl onvolledige verbranding kan leiden tot koolmonoxide (CO), koolstof (C) en roet, naast CO2 en H2O. De verbranding is exotherm, wat betekent dat er warmte vrijkomt die gebruikt kan worden voor verwarming, motorwerking of elektriciteitsopwekking.

Factoren die verbranding beïnvloeden zijn onder meer de aard van de brandstof, de hoeveelheid beschikbare zuurstof, de temperatuur en de menging van brandstof en oxidator. Een ruime zuurstoftoevoer en voldoende temperatuur bevorderen volledige verbranding, terwijl beperkte zuurstoftoevoer vaker tot onvolledige verbranding leidt.

Toepassingen en belang: verbranding ligt aan de basis van verwarming, koken en verbrandingsmotoren in voertuigen en machines, evenals industriële verbrandingsinstallaties. In veel systemen spelen ontwerp van de verbrandingskamer, warmtewisselaars en emissiebeperking een cruciale rol.

Milieu- en gezondheidsaspecten: CO is giftig, CO2 draagt bij aan klimaatverandering, en bij hoge temperaturen kunnen NOx en SOx ontstaan. Emissiereductie maakt gebruik van technologieën zoals katalytische naverbranding en zuivering van uitlaatgassen.

Geschiedenis: de reactievergelijking van verbranding werd in de 18e eeuw begrijpelijk door de zuurstoftheorie van Lavoisier, wat leidde tot verdere ontwikkeling van de chemie en brandstoftechnologie.