Verbranding (hoofdstuk 3)

Verbranding hoofdstuk 3

§3.1

Wat heb je met een verbranding nodig?

• Een brandstof
• Er moet zuurstof aanwezig zijn
• De brandstof moet op een ontbrandingstemperatuur gebracht worden

Brandstof

Een brandstof wordt meestal verbrand voor het leveren van energie

Als iets uit planten of dierenresten bestaat zijn het fossiele brandstoffen, voorbeelden zijn aardolie, aardgas, steenkool en bruinkool

Zuurstof

De benodigde zuurstof die je nodig hebt bij een verbranding komt meestal gewoon uit de lucht maar de lucht bestaat ook uit stikstof (78%) er zit z’n 21% zuurstof in en 1% overige stoffen

Ontbrandingstemperatuur

De ontbrandingstemperatuur is van elke stof verschillend.

Verbrandingsverschijnselen

Vlam- is gas dat zo heet is geworden dat het gaat gloeien, dus een vlam is een hoeveelheid gloeiend gas.

Vonk- zijn kleine vaste gloeiende deeltjes die wegspringen.

Rook- bestaat uit zeer fijn verdeelde zwevende vaste deeltjes die niet heet genoeg zijn om te gaan gloeien

Asresten- ontstaat wanneer bij een verbranding vaste stoffen vrijkomen, die geen rook of vonken vormen

§3.2

 Aardgas

Aardgas dat uit een gaskraan komt is een mengsel van methaan (80%) en stikstof. Methaan is het brandbare gedeelte van dit mengsel. Beide stoffen zijn kleur en geurloos, daarom wordt er door de bedrijven een reukstof aan toegevoegd.

Aardgas verbranden

Als je methaan verbrand ontstaat er: (blz. 61)

De molecuulformule van methaan is CH

• Koolstofdioxide
• Waterdamp
• Energie

De reactievergelijking van de energie die in aardgas opgeslagen is:

Een reactie van een zuurstof word ook wel oxidatie genoemd. Bij de verbranding ontstaan zuurstofverbindingen: oxiden

Aantonen van een verbrandingsproducten

Als je aardgas verbrandt komt er koolstofdioxide en waterdamp vrij, je kan dat niet zien of ruiken maar wel aantonen door de gevormde waterdamp te laten condenseren.

Je kunt ook een vloeistof aantonen met een reagens, een reagens is een stof waarmee je een andere stof mee kunt zichtbaar maken/aantonen.

Zoals:

• Koolstofdioxide maakt helder kalkwater troebel
• Water maakt wit kopersulfaat blauw
• Zuivere zuurstof laat gloeiende houtspaander feller branden of gloeien

§3.3

Milieuschaden

Bij de verbranding van fossiele brandstoffen ontstaan er een aantal gassen die de lucht verontreinigen het gaat om de gassen: Koolstofdioxide(CO   ),    Stikstofdioxiden(NO   ) en Zwaveldioxide (SO  )

Koolstofdioxide

Via fotosynthese maken platen van water en koolstofdioxide de stoffen zuurstof en glucose (C  H   O    )

(zie blz. 67)

Door de toegenomen verbranding van fossiele brandstoffen is het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer gestegen. Koolstofdioxide houdt voor een gedeelte de warmtestralingen van de aarde tegen hierdoor stijgt de temperatuur op de aarde langzaam. Men noemt dit het broeikaseffect.

Zwaveldioxide

Als aardolie onvoldoende wort gezuiverd, ontstaat bij de verbranding hiervan niet alleen water en koolstofdioxide, maar ook het schadelijke gas Zwaveldioxide. ( SO   )

Zwaveldioxide is een giftig, kleurloos gas, het heeft een scherpe geur en is irriterend voor de ademhalingswegen.

Als het gas in de lucht komt reageert het met zuurstof en water tot zwavelzuur.                             Hierdoor verzuurt de regen en komt er ‘’zure regen’’

Stikstofdioxide is NO  of NO  

Ammoniak

In de veehouderij ontstaat veel mest, in de mest zit veel ammoniak. Als ammoniak in de bodem/grond terecht komt gaat het reageren met bacteriën, en wordt het omgezet in salpeterzuur ammoniak helpt dus indirect mee met de verzuring.

Ozonlaag

De ozonlaag bevat het gas ozon (O    ), het bevind zich hoog in de dampkring.           De ozonlaag weert ultravioletstraling (Uv-straling) van de zon. Dit is erg belangrijk want Uv-straling is schadelijk voor de mensheid. Cfk tasten de ozonlaag heel erg aan.

Cfk= Chloorfluorkoolwaterstoffen  

Dit zijn stoffen die bestaan uit Chloor (Cl) Fluor (F) en Koolstof (C)

Deze stoffen werden vroeger veel gebruikt in bijv. koelkasten, piepschuim en brandblussers.

§3.4

Snelle verbranding

Als het maar een paar seconde duurt van dat je iets aansteekt en dan na een paar seconde al explodeert is het een snelle verbranding

Langzame verbranding

Als een reactie zonder vuurverschijnselen is en lang duurt is het een langzame verbranding.

Reactiesnelheid beïnvloeden

Deze factoren hebben invloed op de reactiesnelheid

• Soort stof
• Verdelingsgraad
• Concentratie
• Temperatuur
• Aanwezigheid van een katalysator

Soortstof

De reactiesnelheid hangt af van de stoffen die met elkaar reageren

Verdelingsgraad

Een stof die goed is verdeeld zal sneller reageren.

Concentratie

In zuivere stoffen verlopen verbrandingsprocessen sneller dan in een mengsel.

Temperatuur

Hoe hoger de temperatuur hoe sneller de reactiesnelheid.

Katalysator

Een stof die de reactiesnelheid verhoogd zonder daar zelf bij gebruikt te worden heet een katalysator

§3.5

Hoe kan je een brand blussen?

• Brandstof weghalen
• Afkoelen tot onder de ontbrandingstemperatuur
• Aanvoer van zuurstof afsluiten

§3.6

Overmaat

Stoffen reageren in een vaste massaverhouding met elkaar als er na de reactie van een van de beginstoffen nog wat over is was er van één van de beginstoffen een overmaat.