燃烧
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燃烧(Combustion)是一个快速放热过程,是可燃物与氧化剂相互做氧化还原的化学反应时,化学能快速释放为热能和辐射能的过程。由于化学能属势能,而热能和辐射能属动能,宏观而言燃烧是势能转换为动能的过程。
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传热的速度会造成燃烧定义的灰色地带——铁锈因为有氧化作用可视作氧化不可视为燃烧;而仅传热而完全不氧化的电灯泡(电灯泡内无氧)则不是燃烧。[1]
发光发热的氧化还原反应都可以属于广义上的燃烧。
燃烧需要三种要素并存才能发生,分别是可燃物如燃料、助燃物如氧气、以及温度要达到燃点。燃烧三要素并称为火三角。助燃物是燃烧反应中的氧化剂,氧气是燃烧反应中最常见的助燃物,但其他化合物也可能是助燃物,例如镁带可以在二氧化碳中燃烧,此时二氧化碳即为助燃物。
在一个完整的燃烧反应中,一物质和氧化剂(如氧气、氟气)反应,其生成物为燃料的各元素氧化反应后的产物。例如:
- 能量
- 能量
然而在真实情况下不可能达到完整的燃烧反应。当燃烧反应达到化学平衡时,会产生多种主要和次要产物;例如燃烧碳时会产生一氧化碳和煤烟。此外,在大气中发生燃烧反应时,因为大气中含有78%的氮气的缘故,会产生各式各样的氮氧化物和氮化物。