Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Selamat datang di website mafiaisrul.blogspot.com kali ini kita akan membahas sedikit tentang Pembakaran dan Jenis Pembakaran. Nah berikut penjelasan singkatnya…
PEMBAKARAN
Pembakaran adalah reaksi kimia redoks eksotermik suhu tinggi antara bahan bakar (reduktor) dan oksigen, biasanya oksigen atmosfer yang menghasilkan produk teroksidasi sering berupa gas, dalam campuran yang disebut asap. Pembakaran tidak selalu menghasilkan api, tetapi ketika terjadi nyala api adalah indikator khas dari reaksi. Sementara energi aktivitas harus diatasi untuk memulai pembakaran (misalnya, menggunakan korek api menyala untuk menyalakan api), panas dari nyala api dapat memberikan energi yang cukup untuk membuat reaksi mandiri. Pembakaran seringkali merupakan urutan rumit dari reaksi radikal elementer. Bahan bakar padat, seperti kayu da batu bara, pertama-tama menjalani pirolisis endotermik untuk menghasilkan bahan bakar gas yang pembakarannya kemudian memasok panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan lebih banyak dari mereka. Pembakaran sering kali cukup panas sehingga cahaya pijar dalm bentuk cahaya atau nyala dihasilkan. Contoh sederhana dapat dilihat dari pembakaran hidrogen dan oksigen menjadi uap air, reaksi yang biasa digunakan untuk bahan bakar mesin roket. Reaksi ini melepaskan 242 KJ / mol panas dan mengurangi entalpi sesuai pada tekanan suhu dan tekanan konstan:
2 H2 (g) + O2 (g) ---> 2 H2O (g)
Pembakaran bahan bakar organik di udara selalu eksotermik karena ikatan rangkap dalam O2 jauh lebih lemah daripada ikatan rangkap lainnya atau pasangan ikatan tunggal, dan oleh karena itu pembentukan ikatan yang lebih kuat dalam produk pembakaran CO2 dan H2O menghasilkan pelepasan energi. Energi ikatan dalam bahan bakar hanya memainkan peran kecil, karena mereka mirip dengan yang ada di produk pembakaran; misalnya, jumlah energi ikatan CH4 hampir sama dengan CO2 . panas pembakaran kira-kira -418 kJ per mol O2 yang digunakan dalam reaksi pembakaran, dan dapat diperkirakan dari komposisi unsur bahan bakar.
Pembakaran tanpa katalis di udara membutuhkan suhu yang relatif tinggi. Pembakaran sempurna adalah stoikiometrik mengenai bahan bakar, di mana tidak ada bahan bakar yang tersisa, dan idealnya, tidak ada oksidan residu. Secara termodinamika, keseimbangan kimia pembakaran di udara sangat di sisi produk. Namun, pembakaran sempurna hampir mustahil untuk dicapai, karena keseimbangan kimia belum tentu tercapai, atau mungkin mengandung produk yang tidak terbakar seperti karbon monoksida, hodrogen, dan bahkan karbon (elaga atau abu). jadi, asap yang dihasilkan biasanya beracun dan mengandung produk yang tidak terbakar atau teroksidasi sebagian. Setiap pembakaran pada suhu tinggi di udara atmosfer, yang merupakan 78 % nitrogen, juga akan menghasilkan sejumlah kecil nitrogen oksida, biasanya disebut sebagai NOx, karena pembakaran nitrogen secara termodinamika lebih disukai pada suhu tinggi, tetapi tidak pada suhu rendah. Karena pembakaran jarang bersih, pembersihan gas buang atau catalytic converter mungkin diperlukan oleh hukum.
Kebakaran teradi secara alami, dipicu oleh sambaran petir atau oleh produk vulkanik. Pembakaran (api) adalah reaksi kimia terkontrol pertama yang ditemukan oleh manusia, dalm bentuk api unggun, dan terus menjadi metode utama untuk menghasilkan energi bagi umat manusia. Biasanya bahan bakarnya adalah karbon, hodrokarbon, atau campuran yang lebih rumit seperti kayu yang mengandung sebagian hodrokarbon teroksidasi. Energi panas yang dihasilkan dari pembakaran baik bahan bakar fosil seperti batu bara atau minyak, atau dari bahan bakar terbarukan seperti kayu bakar, dipanen untuk berbagai keperluan memasak, produksi listrik atau pemanas industri atau domestik. Pembakaran juga merupakan satu-satunya reaksi yang digunakan untuk menyalakan roket. Pembakara juga digunakan untuk menghancurkan limbah, baik yang tidak berbahaya maupun yang berbahaya.
Oksidan untuk pembakaran memiliki potensi oksidasi yang tinggi dan termasuk oksigen di atmosfer atau murni, klor, fluor trifluorida, nitro oksida dan asm nitrat. Sebagai contoh, hidrogen terbakar dalam klor untuk membentuk hodrogen klorida dengan pembebasan panas dan karakteristik cahaya dari pembakaran. Meskipun biasanya tidak dikatalisis, pembakaran dapat dikatalisis oleh platinum atau vanadium, seperti dalam proses kontak.
JENIS PEMBAKARAN
1. Pembakaran Lengkap
pembakaran metana, hidrokarbon
Dalam pembakaran sempurna, reaktan membakar oksigen dan menghasilkan produk dalam jumlah terbatas. Ketika hidrokaron terbakar dalam oksigen, reaksi utamanya akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Ketika elemen dibakar, produknya adalah oksida yang paling umum. Karbon akan menghasilkan karbon dioksida, sulfur akan menghasilkan sulfur dioksida, dan besi akan menghasilkan besi (lll) oksida. Nitrogen tidak dianggap sebagai zat yang mudah terbakar ketika oksigen adalah oksidan. Namun sejumlah kecil berbagai oksida nitrogen (biasanya disebut NOx spesies) terbentuk ketika udara adalah oksidan.
Pembakaran belum tentu menguntungkan untuk tingkat oksidasi maksimum, dan itu bisa bergantung pada suhu. Misalnya, belerang trioksida tidak diproduksi secara kuantitatif oleh pembakaran belerang. Spesies NOx muncul dalam jumlah yang signifikan di atas sekitar 2.800 ° F (1.540 ° C), dan lebih banyak diproduksi pada suhu yang lebih tinggi. Jumlah NOx juga merupakan fungsi dari kelebihan oksigen.
Dalam sebagian besar aplikasi industri dan kebakaran, udara adalah sumber oksigen (O2). Di udara, setiap mol oksigen di campur dengan kira-kira 3,71 mol nitrogen. Nitrogen tidak berperan dalam pembakaran, tetapi pada suhu tinggi beberapa nitrogen akan dikonversi menjadi NOx kebanyakan tidak, namun jumlah NO yang jauh lebih kecil). di sisi lain, ketika ada oksigen yang tidak cukup untuk membakar bahan bakar sepenuhnya, beberapa bahan bakar karbon dikonversi menjadi karbon monoksida, dan beberapa hidrogen tetap tidak bereaksi. Satu set lengkap persamaan untuk pembakaran hidrokarbon di udara, oleh karena itu, memerlukan perhitungan tambahan untuk distribusi oksigen antara karbon dan hidrogen dalam bahan bakar.
Jumlah udara yang dibutuhkan untuk pembakaran sempurna untuk terjadi dikenal sebagai udara murni. Namun, dalam praktiknya, udara yang digunakan adalah 2-3x dari udara murni.
2. Pembakaran tidak lengkap
Pembakaran tidak sempurna akan terjadi ketika tidak ada cukup oksigen untuk memungkinkan bahan bakar bereaksi sepenuhnya untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Ini juga terjadi ketika pembakaran didinginkan oleh pendingin, seperti permukaan padat atau perangkap api. Seperti halnya dengan pembakaran sempurna, air dihasilkan oleh pembakaran tidak sempurna; namun, karbon, karbon monoksida, dan hidroksida diproduksi sebagai pengganti karbon dioksida.
Untuk sebagian besar bahan bakar, seperti minyak diesel, batu bara, atau kayu, pirolisis terjadi sebelum pembakaran. Dalam pembakaran yang tidak lengkap, produk pirolisis tetap tidak terbakar dan mengkontaminasi asap dengan bahan dan gas partikulat berbahaya. Senyawa teroksidasi sebagian juga menjadi perhatian; oksidasi parsial etanol dapat menghasilkan asetaldehida berbahaya, dan karbon dapat menghasilkan karbon monoksida beracun.
Desain perangkat pembakaran dapat meningkatkan kualitas pembakaran, seperti burner dan mesin pembakaran internal. Perbaikan lebih lanjut dapat dicapi dengan perangkat setelah pembakaran katalitik (seperti catalityc konverter) atau dengan pengembalian parsial gas buang yang sederhana ke dalam proses pembakaran. Perangkat semacam itu diperlukan oleh undang-undang lingkungan untuk mobil di sebagian besar negara. Mereka mungkin diperlukan untuk memungkikan perngkat pembakar besar, seperti pembagkit listrik termal, untuk mencapai standar emisi hukum.
Tingkat pembakaran dapat diukur dan dianalisis dengan peralatan uji. Kontraktor, pemadam kebakaran, dan insinyur HVAC menggunakan alat analisis pembakaran untuk menguji efisiensi burner selama proses pembakaran. Juga, efisiensi mesin pembakaran internal dapat diukur dengan cara ini, dan beberapa negara bagian AS dan kota setempat menggunakan analisis pembakaran untuk menentukan dan menilai efisiensi kendaraan di jalan saat ini.
Pembakaran tidak sempurna menghasilkan karbon monoksida
Karbon monoksida adalah salah satu produk dari pembakaran tidak sempurna. Karbon dilepaskan dalam reaksi pembakaran tidak lengkap normal, membentuk jelaga dan debu. Karena karbon monoksida dianggap sebagai gas beracun, pembakaran sempurna lebih disukai, karena karbon monoksida juga dapat menyebabkan masalah pernapasan saat dihirup karena mengambil oksigen dan bergabung dengan hemoglobin.
Masalah yang terkait dengan pembakaran tidak lengkap
1. Masalah lingkugan
Oksida-oksida ini bergabung dengan air dan oksigen di atmosfer, menciptakn asm nitrat dan asam sulfat, yang kembali ke permukaan bumi sebagai pengendapan asam, atau "hujan asam." Endapan asam merusak organisme akuatik dan membunuh pohon. Karena pembentukan nutrisi tertentu yang kurang tersedia untuk tanaman seperti kalsium dan fosfor, itu mengurangi produktivitas ekosistem dan pertanian. Masalah tambahan yang terkait dengan nitrogen oksida adalah bahwa mereka, bersama dengan polutan hidrokarbon, berkontribusi pada pementukan ozon troposferik, komponen utama kabut asap.
2. Masalah kesehatan manusia
Breathing carbon monoxide menyebabkan sakit kepala, pusing, muntah, dan mual. Jika kadar karbon monoksida cukup tinggi, manusia menjadi tidak sadar atau mati. Paparan karbon monoksida tingkat sedang dan tinggi dalam jangka waktu lama berkorelasi positif dengan risiko penyakit jantung. Orang yang selamat dari keracunan karbon monoksida yang parah dapat menderita masalah kesehatan jangka panjang. Karbon monoksida dari udara diserap di paru-paru yang kemudian berikatan dengan hemoglobin dalam sel darah merah manusia. Ini akan mengurangi kapasitas sel darah merah untuk membawa oksigen ke seluruh tubuh.
Sekian artikel hari ini semoga bermanfaat, dan mohon maaf bila terdapat kesalahan dalam penulisan artikel kami. Jangan lupa follow and share ke teman-teman kalian ya,,, terima kasih.
Salam hangat
penulis
