Verbrennungsreaktionen

Verbrennungsreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Brennstoffe mit dem Oxidationsmittel reagieren, gewöhnlich Sauerstoff aus der Luft. Sie sind typischerweise schnell ablaufend und exotherm, wobei Wärme und oft Licht freigesetzt werden.

Voraussetzungen: Brennstoff, Oxidator (O2), Zündenergie oder Temperatur. In Gasphasen erfolgt der Reaktionsfortschritt oft über radikale Zwischenprodukte wie H, O, OH. Die Reaktion hängt stark von Temperatur, Druck, Sauerstoffverfügbarkeit und Mischungsgrad ab.

Es gibt vollständige und unvollständige Verbrennung. Vollständige Verbrennung liefert CO2 und H2O; unvollständige Verbrennung kann CO, C oder Ruß sowie unverbrannte Kohlenwasserstoffe erzeugen, insbesondere bei Sauerstoffmangel oder niedrigen Temperaturen.

Beispiele: Methanverbrennung: CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O. Wasserstoffverbrennung: 2 H2 + O2 -> 2 H2O. Unvollständige Beispiel: CH4 + 1,5 O2 -> CO + 2 H2O.

Anwendungen und Umweltaspekte: Verbrennung liefert Energie in Motoren, Heizungen, Kraftwerken. Emissionen umfassen CO2, CO, Stickoxide (NOx) und unverbrennte Kohlenwasserstoffe; Reduzierung durch bessere Mischungen, Luftzufuhrregelung, Abgasreinigung; Relevanz für Umwelt und Klima; Alternative: Verbrennungsprozesse in kontrollierten Umgebungen.