förbränningsstoikiometri

Förbränningsstoikiometri är studien av de kvantitativa förhållandena mellan reaktanter och produkter i en förbränningsreaktion. Den baseras på principen om massans bevarande, vilket innebär att atomer varken skapas eller förstörs under en kemisk reaktion. Förbränning innebär typiskt en reaktion mellan ett bränsle och ett oxidationsmedel, oftast syre.

För att bestämma de stoikiometriska förhållandena balanseras en kemisk ekvation som representerar förbränningsprocessen. Detta innebär att antalet atomer av varje grundämne är detsamma på både reaktant- och produktsidan. Till exempel, vid fullständig förbränning av metan (CH4) med syre (O2) bildas koldioxid (CO2) och vatten (H2O). Den balanserade ekvationen är CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Detta indikerar att en mol metan reagerar med två mol syre för att producera en mol koldioxid och två mol vatten.

Faktorer som mängden luft och bränslets sammansättning påverkar förbränningsstoikiometrin. Vid ofullständig förbränning, som kan uppstå vid brist på syre, bildas andra produkter som kolmonoxid (CO) och sot. Stoikiometriska beräkningar är avgörande inom områden som motorutveckling, kontroll av utsläpp och förbränningsprocessoptimering för att säkerställa effektiv och ren förbränning. Man skiljer mellan teoretisk (stoikiometrisk) luftmängd och faktisk luftmängd, som ofta är högre för att säkerställa fullständig förbränning och hantera temperatur.