51. Поняття про процес горіння.

Горіння - це екзотермічна реакція окислення, яка супроводжується виді­ленням великої кількості тепла, світла і диму (це є не тільки з'єднання, а й розклад речовин).

Для виникнення горіння необхідна наявність трьох чинників:

- горючої речовини (вуглеводневмісні речовини: бензин, гас, спирт тощо);

- окислювача (кисень, хлор, бром, йод, окисли азоту);

- джерела запалювання (імпульсу), (нагріті поверхні; відкритий вогонь; іскри).

Залежно від властивостей спалюваних сумішей горіння може бути гомогенним і гетерогенним.

При гомогенному горінні речовини мають однаковий агрегатний стан, наприклад газ-газ або рідина-рідина.

Гетерогенне горіння - речовини знаходяться в різних агрегатних станах (тверда речовина + рідина, рідина + газ).

Розрізняють два види горіння: повне; неповне.

Повне горіння відбувається при достатній або надлишковій кількості окислювача.

При цьому утворюються нетоксичні речовини - вуглекислий газ, соляна кислота, вода, азот, сірчаний ангідрид тощо), які не здатні горіти.

Неповне горіння відбувається при недостатній кількості окислювача При цьому утворюються токсичні речовини, які надалі придатні до горіння (сажа, оксид вуглецю, альдегіди, спирти, смоли, сірководень, аміак).

За швидкістю поширення полум'я горіння поділяється на:

- дефлаграційне (нормальне) - швидкість поширення полум'я 0,01-1 м/с;

- вибух - надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів, здатних виконувати механічну роботу, швидкість поширення якого 1-1000 м/с;

- детонація - це хімічна реакція при якій утворюється ударна хвиля (умова виникнення детонації), швидкість поширення хвилі- 1000-7000 м/с.

Виникнення горіння поділяється на такі види:

Спалах - це швидке згоряння горючої суміші (<5 с), без утворення стиснутих газів, яке не переходить у стійке горіння під дією джерела горіння.

Температура спалаху - найнижча температура горючої речовини, при якій над її поверхнею утворюються пари або гази, здатні спалахнути від джерела запалювання, але швидкість їх утворювання ще недостатня для стійкого горіння

Займання (загоряння) - виникнення горіння під впливом джерела запалювання.

Температура займання - найнижча температура горючої речовини, при якій вона виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що після їх запалення виникає стійке горіння (> 5с).

Спалахування - займання, що супроводжується появою полум'я.

Самозаймання - початок горіння без впливу джерела запалювання.

Самоспалахування - самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

Температура самоспалахування - та найнижча температура речовини, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічної реакції; що призводить до виникнення полум'янистого горіння.

Тління - горіння без випромінювання світла, що, як правило, розпізнається з появою диму.

Залежно від внутрішнього імпульсу самозаймання (самоспалахування) поділя­ється на: теплове, мікробіологічне та хімічне.

Теплове самозаймання - виникає внаслідок дії зовнішнього нагрівання речо­вини на певній відстані (сонячні промені, відкрите полум'я тощо).

Мікробіологічне самозаймання відбувається внаслідок самонагрівання, що спричинене життєдіяльністю мікроорганізмів в масі речовини До такого самозаймання схильні речовини рослинного походження - сіно, зерно, тирса, торф (переважно не висушені).

Хімічне самозаймання виникає внаслідок дії на речовину повітря, води, а також при взаємодії речовин. Наприклад, до речовин, що здатні самозайматися при взаємодії з водою, відноситься калій, натрій, цезій, карбіди кальцію та лужних металів тощо. Ці речовини виділяють горючі гази, які нагріваються за рахунок теплоти реакції і здатні самозайматися. Стиснутий кисень спричиняє самозаймання мінеральних мастид які не самозаймаються на повітрі.

Однією із основних характеристик горіння теплота спалювання.

Під час горіння речовини тепло переходить на нагрівання цієї речовини до температури горіння.