Хімія горіння

 Горіння за сучасними уявленнями — складний фізико-хімічний процес на основі екзотермічних реакцій окиснення-відновлення, який відзначається значною швидкістю перебігу, виділенням великої кількості тепла і світла. 

Для виникнення горіння необхідна одночасна наявність трьох чинників – горючої речовини, окисника та джерела запалювання. При цьому горюча речовина та окисник повинні знаходитися в необхідному співвідношенні одне до одного й утворювати таким чином горючу суміш, а джерело запалювання повинно мати певну енергію та температуру, достатню для початку реакції.

Горіння може початися зненацька внаслідок самозаймання або бути спонукане запалюванням. Окислювачами найчастіше можуть бути чистий кисень, кисень повітря  (φ(О2) = 21%), оксигеновмісні сполуки, які розкладаються з виділенням кисню, галогени тощо. 

     Найбільш відомі окислювачі.

•  Бертолетова сіль ( KClO3 ).

•  Калійна селітра ( KNO3 ).

•  Натрієва селітра ( NaNO3 ).

•  Нітрат амонію ( NH4NO3 ).

•  Марганцево –кислий калій ( KMnO4 ).

•  Перхлорат амонію ( NH4ClO4 ).

Продукти горіння – це газоподібні, рідкі або тверді речовини, що утворюються в процесі горіння. Склад продуктів згоряння залежить від складу горючої речовини та від умов її горіння. Органічні і неорганічні горючі речовини складаються, головним чином, з вуглецю, кисню, водню, сірки, фосфору та азоту. З них вуглець, водень, сірка й фосфор здатні окислюватися при температурі горіння й утворювати продукти горіння: СО, СО2, SO2, P2O5. Азот при температурі горіння не окислюється та виділяється у вільному стані, а кисень витрачається на окислення горючих елементів речовини. Всі зазначені продукти згоряння (за винятком окису вуглецю СО) горіти в подальшому більше не здатні. Вони утворюються при повному згорянні, тобто при горінні, яке протікає при доступі достатньої кількості повітря й при високій температурі.

При горінні багатьох речовин виділяється дим – дисперсна система, що складається з найдрібніших твердих часток, що знаходяться в підвішеному стані в будь-якому газі.

Тверді частинки, що утворюються при горінні, швидко осідають у вигляді кіптяви й сажі. При горінні органічних речовин дим містить тверді частинки сажі, зважені в CO2, CO, N2, SO2 та інших газах. Залежно від складу й умов горіння речовини виходять різні за складом і за кольором дими. При горінні дерева, наприклад, утворюється сірувато-чорний дим, тканини – бурий, нафтопродуктів – чорний, фосфору – білий, паперу, соломи – білувато-жовтий дим.

 Також під час горіння здебільшого утворюється полум'я.

Різний вигляд полум'я залежить від притоку кисню. Зліва (1) багата паливом суміш без попереднього змішування з киснем горить жовтим і коптить, розсіяне полум'я праворуч (4) - бідна паливна суміш з додаванням кисню, яка не створює кіптяви, при цьому колір полум'я визначається домішками. Це використовується в аналітичній хімії  для швидкої ідентифікації мінералів і гірських порід в польових умовах.

Колаборація