24 januari 2021

Volledige- en onvolledige verbranding en water en waterdamp

Background photo created by bedneyimages - www.freepik.com

nl flag
en flag
fr flag
de flag
Polly Translate
Voiced by Amazon Polly

Wat is onvolledige verbranding?
Wat is volledige verbranding?
Wat is verbranding?
Wat is het verschil tussen en waterdamp op 100 graden celcius?
Graag snel een antwoord!!
Groetjes,
Melissa.

Eigenlijk simpele vragen, maar ja, wat zijn nou de definities van verbranding en dan ook nog onvolledige verbranding. Lees snel verder

Bij de brandweer leren ze je wat je voor brand nodig hebt: de zogenaamde brand driehoek. Om iets te laten branden heb je een brandbare stof nodig, je hebt nodig en je hebt een bepaalde temperatuur nodig, afhankelijk van de (brand)stof.  Verbranding is: een exotherme reactie met zuurstof, d.w.z. een reactie met zuurstof waarbij veel warmte (exotherm) vrijkomt. Neem je als voorbeeld waterstof (o.a. de brandstof voor raketten en de space shuttle) met zuurstof: 2H2+ O2 → 2H2O + 571, 8 kJ/mol. De meeste natuurlijke brandstoffen zijn echter koolwatersof verbindingen, hetgeen wil zeggen een verbinding van [C] en waterstof [H]. Aardgas (methaan) is bijvoorbeel zo’n verbinding [CH4].   Propaan [C3H8] en Butaan [C4H10] zijn andere bekende voorbeelden van de (camping)gasflessen. Bij de volledige verbranding van aardgas [CH4] met zuurstof ontstaat CO2 en water: CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O + 54800 kJ/kg warmte. Om 1 m3 aargas te verbranden heb je dus 2 m3 zuurstof (= 10 m3 lucht omdat slechts voor 21% uit zuurstof bestaat) Bij deze reactie heb je een mooie blauwe vlam. Het gas en de zuurstof zijn mooi homogeen gemengd, zodat de zuurstof molekuul en gasmolekuul elkaar a.h.w. goed kunnen vinden. Heb je te weinig zuurstof of is de menging niet goed dan onstaat er een gele vlam en onstaat er geen CO2 maar het gevaarlijke CO volgens de formule: 2 CH4 + 3 O2 -> 2 CO + 4 H2O + 32000 kJ/kg brandstof. Behalve dat er bij onvolledige verbranding dus het gevaarlijke koolmonoxide [CO] onstaat leverd onvolledige verbranding dus ook minder warmte op. Het kost je dus meer gas en geld om dezelfde hoeveelheid warmte te produceren.

Zoals je uit de formules ziet onstaat er naast CO2 (of CO) ook water [H2O] als je gas verbrand. Afhankelijk van de temperatuur van de buitenlucht zie je dan ook een witte rook die (langzaam) oplost in de lucht. Omdat koude lucht veel minder waterop kan nemen dan warme lucht is dit effekt bij koud dan ook beter te zien. De rook of beter gezegd: de waterdamp mist (CO2 of CO kun je niet zien) zijn dus heel fijne water molekulen (net als mist) die langzaam in de omringende lucht oplossen. Het is hetzelfde als een pan kokend water waar waterdamp af komt die ook in de omringende lucht oplost. Boven de 100 graden noemt men het geen waterdamp meer maar stoom. Stoom is dus waterdamp van water met een temperatuur van 100 ?C of hoger. In het dagelijks leven noemt men stoom wat in feite stoomnevel is, nl. de witte wolk die op enige afstand boven een stoomfluit of boven de tuit van een ketel kokend water zichtbaar is en die bestaat uit zeer kleine druppeltjes water (gecondenseerde stoom). Vlak boven de stoomfluit bevindt zich de werkelijke stoom; deze is kleurloos en doorzichtig.  Het is trouwens een beetje afhankelijk van het proces of iets waterdamp of stoom wordt genoemd. Bij een gewoon fornuis met een gasvlam onstaat dus stoom volgens de definitie, toch spreekt men normaal gesproken bij verbranding van brandstoofen over waterdamp. De grenzen zijn dus niet echt duidelijk.

**arjen**