Samenvatting Scheikunde verbranding
Verbranding is een reactie van een brandbare stof met zuurstof (O2). Hierbij komt warmte
en licht (in de vorm van een vlam) vrij. Als er meer vlammen komen en ze beginnen te
flakkeren, is er sprake van vuur. Als iets verbrandt kan er ook rook vrijkomen (grijswitte
wolkjes, die voornamelijk bestaan uit waterdamp). Een stukje brandend of gloeiend materiaal
noemen we een vonk. Deze ontstaan bij het gebruik van een vuursteen. Verbranding kan
leiden tot luchtverontreiniging.
Een verbranding ontstaat als er die voorwaarden wordt voldaan. Ten eerste. Moet er een
brandbare stof zijn. Dit wordt ook wel de brandstof genoemd. Daarnaast moet er voor een
verbranding voldoende zuurstof aanwezig zijn. Zuurstof voedt namelijk op verbranding. Tot
slot moet de brandstof de ontbrandingstemperatuur bereiken. Alleen dan begint de
brandstof pas met branden. De ontbrandingstemperatuur, brandstof en zuurstof vormen
gezamenlijk de branddriehoek.
Het blussen of het voorkomen van brand berust op beïnvloeding van deze drie voorwaarden
(ontbrandingstemperatuur, brandstof en zuurstof). Brand kan geblust worden met
blusmiddelen. De meest bekende blusmiddelen zijn: zand, water, schuim, koolstofdioxide
en een blusdeken.
Water is niet geschikt om elke brand te blussen. De branden van sommige stoffen kunnen
namelijk niet geblust worden met water, zoals bijvoorbeeld benzine of metalen uit groep 1
van het periodiek systeem (natrium, kalium). Als water in contact komt met benzine wordt de
brandstof (benzine) niet gescheiden van de zuurstof, waardoor het blijft branden. Verder kan
er ook explosiegevaar optreden wanneer er een natriumbrand wordt geblust met water. Dit
komt doordat er waterstof ontstaat.
Wanneer er bij een verbranding van een koolwaterstof voldoende zuurstof aanwezig is,
spreken we van een volledige verbranding. Bij een volledige verbranding ontstaan de
reactieproducten koolstofdioxide (CO2) en water (H2O). Als er niet voldoende zuurstof
aanwezig is bij een verbranding, dan vindt er een onvolledige verbranding plaats. Een
onvolledige verbranding is te herkennen aan een gele of oranje vlam. Bij een onvolledige
verbranding van koolwaterstof ontstaan (behalve water) de reactieproducten
koolstofmonoxide (CO) en roet. Koolstofmonoxide is erg giftig. Roet bestaat voornamelijk
uit fijne koolstof en is te herkennen aan de duidelijke zwarte aanslag die wordt veroorzaakt
door rook.
Fossiele brandstoffen zijn energierijke stoffen die zijn ontstaan uit resten van plantaardig
en dierlijk leven in het geologisch verleden van de aarde. Voorbeelden van fossiele
brandstoffen zijn steenkool, aardolie en aardgas. Steenkool bestaat voornamelijk uit
koolstof. Aardolie bestaat voornamelijk uit koolstof, waterstof en een enkele andere
atoomsoorten. Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan. Fossiele brandstoffen worden
veel gebruikt bij de energieproductie. In commerciële energiecentrales worden deze
brandstoffen omgezet tot elektriciteit en warmte. Dit gebeurt bijvoorbeeld met cokes. Cokes
is steenkool waar door verhitting het gas uit is verwijderd. Cokes bevatten veel holten die
zorgen voor een groot contactoppervlak (met zuurstof). Dit zorgt voor een heftige en snelle
verbranding, waar veel hitte vrijkomt. Een ander voorbeeld van fossiele brandstof is benzine.
Benzine is een koolwaterstof en wordt gedestilleerd uit aardolie.
De uitstoot van schadelijke gassen bij de verbranding van fossiele brandstoffen kunnen
ongewenste effecten hebben op de gezondheid en het milieu. Zo kunnen luchtwegen worden
aangetast door de uitstoot van de schadelijke stoffen.
Verbranding is een reactie van een brandbare stof met zuurstof (O2). Hierbij komt warmte
en licht (in de vorm van een vlam) vrij. Als er meer vlammen komen en ze beginnen te
flakkeren, is er sprake van vuur. Als iets verbrandt kan er ook rook vrijkomen (grijswitte
wolkjes, die voornamelijk bestaan uit waterdamp). Een stukje brandend of gloeiend materiaal
noemen we een vonk. Deze ontstaan bij het gebruik van een vuursteen. Verbranding kan
leiden tot luchtverontreiniging.
Een verbranding ontstaat als er die voorwaarden wordt voldaan. Ten eerste. Moet er een
brandbare stof zijn. Dit wordt ook wel de brandstof genoemd. Daarnaast moet er voor een
verbranding voldoende zuurstof aanwezig zijn. Zuurstof voedt namelijk op verbranding. Tot
slot moet de brandstof de ontbrandingstemperatuur bereiken. Alleen dan begint de
brandstof pas met branden. De ontbrandingstemperatuur, brandstof en zuurstof vormen
gezamenlijk de branddriehoek.
Het blussen of het voorkomen van brand berust op beïnvloeding van deze drie voorwaarden
(ontbrandingstemperatuur, brandstof en zuurstof). Brand kan geblust worden met
blusmiddelen. De meest bekende blusmiddelen zijn: zand, water, schuim, koolstofdioxide
en een blusdeken.
Water is niet geschikt om elke brand te blussen. De branden van sommige stoffen kunnen
namelijk niet geblust worden met water, zoals bijvoorbeeld benzine of metalen uit groep 1
van het periodiek systeem (natrium, kalium). Als water in contact komt met benzine wordt de
brandstof (benzine) niet gescheiden van de zuurstof, waardoor het blijft branden. Verder kan
er ook explosiegevaar optreden wanneer er een natriumbrand wordt geblust met water. Dit
komt doordat er waterstof ontstaat.
Wanneer er bij een verbranding van een koolwaterstof voldoende zuurstof aanwezig is,
spreken we van een volledige verbranding. Bij een volledige verbranding ontstaan de
reactieproducten koolstofdioxide (CO2) en water (H2O). Als er niet voldoende zuurstof
aanwezig is bij een verbranding, dan vindt er een onvolledige verbranding plaats. Een
onvolledige verbranding is te herkennen aan een gele of oranje vlam. Bij een onvolledige
verbranding van koolwaterstof ontstaan (behalve water) de reactieproducten
koolstofmonoxide (CO) en roet. Koolstofmonoxide is erg giftig. Roet bestaat voornamelijk
uit fijne koolstof en is te herkennen aan de duidelijke zwarte aanslag die wordt veroorzaakt
door rook.
Fossiele brandstoffen zijn energierijke stoffen die zijn ontstaan uit resten van plantaardig
en dierlijk leven in het geologisch verleden van de aarde. Voorbeelden van fossiele
brandstoffen zijn steenkool, aardolie en aardgas. Steenkool bestaat voornamelijk uit
koolstof. Aardolie bestaat voornamelijk uit koolstof, waterstof en een enkele andere
atoomsoorten. Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan. Fossiele brandstoffen worden
veel gebruikt bij de energieproductie. In commerciële energiecentrales worden deze
brandstoffen omgezet tot elektriciteit en warmte. Dit gebeurt bijvoorbeeld met cokes. Cokes
is steenkool waar door verhitting het gas uit is verwijderd. Cokes bevatten veel holten die
zorgen voor een groot contactoppervlak (met zuurstof). Dit zorgt voor een heftige en snelle
verbranding, waar veel hitte vrijkomt. Een ander voorbeeld van fossiele brandstof is benzine.
Benzine is een koolwaterstof en wordt gedestilleerd uit aardolie.
De uitstoot van schadelijke gassen bij de verbranding van fossiele brandstoffen kunnen
ongewenste effecten hebben op de gezondheid en het milieu. Zo kunnen luchtwegen worden
aangetast door de uitstoot van de schadelijke stoffen.
