1 00:00:11,759 --> 00:00:16,699 En este vídeo vamos a realizar una breve explicación del proceso de combustión, 2 00:00:17,440 --> 00:00:20,420 los diferentes elementos que participan durante dicho proceso, 3 00:00:21,000 --> 00:00:23,620 junto con las reacciones químicas principales que se producen. 4 00:00:24,899 --> 00:00:28,219 Dado que el módulo es referente a diferentes gases y líquidos combustibles, 5 00:00:28,760 --> 00:00:31,260 consideramos necesario el conocimiento de este proceso, 6 00:00:31,539 --> 00:00:34,240 ya que es en el que se basa el uso de dichas sustancias 7 00:00:34,240 --> 00:00:36,719 para producir energía en forma de calor, 8 00:00:36,719 --> 00:00:41,719 que utilizaremos para instalaciones de calefacción y agua caliente sanitaria. 9 00:00:41,759 --> 00:00:50,420 La combustión consiste en un conjunto de reacciones químicas de oxidación-reducción, con desprendimiento de calor. 10 00:00:52,100 --> 00:00:54,859 Esta reacción se produce entre dos sustancias. 11 00:00:55,740 --> 00:01:08,239 El combustible, que puede ser un sólido, como el carbono o la madera, un líquido, como el gasolo o el folóleo, o un gas, como el gas natural, el propano o el butano, y un comburente, que siempre será el oxígeno. 12 00:01:09,140 --> 00:01:18,180 Este proceso de combustión se inicia mediante la aplicación de una energía de activación, una chispa o una llama, siempre externa a la propia reacción de combustión. 13 00:01:19,340 --> 00:01:29,260 Por lo tanto, para que la combustión tenga lugar, han de coexistir tres factores, un combustible, un comburente y una energía de activación externa a la reacción de combustión. 14 00:01:29,260 --> 00:01:40,239 El proceso de combustión se distingue de otros procesos de oxidación, como por ejemplo la oxidación del hierro al aire libre, por ser un proceso rápido y con presencia de llama. 15 00:01:41,019 --> 00:01:53,200 A su vez, también se diferencia de otros procesos de oxidación muy rápida, como detonaciones, deflagraciones y explosiones, porque se mantiene una llama estable a lo largo de todo el proceso de combustión. 16 00:01:53,200 --> 00:02:09,259 Entre los muchos tipos de sustancias combustibles que existen, vamos a ocuparnos exclusivamente de los utilizados en los procesos de producción de calor en instalaciones de calefacción y agua caliente sanitaria, que son el objeto, como ya hemos dicho, de este ciclo formativo. 17 00:02:09,800 --> 00:02:23,259 En estos casos, todos los combustibles que son utilizados, el gasóleo, el folóleo, el gas líquido del petróleo y el gas natural principalmente, son hidrocarburos saturados de enlace simple, llamados alcanos. 18 00:02:24,699 --> 00:02:30,599 Son compuestos orgánicos formados exclusivamente por átomos de carbono y átomos de hidrógeno, 19 00:02:30,879 --> 00:02:32,860 y de ahí que toman el nombre de hidrocarburos. 20 00:02:35,039 --> 00:02:40,000 El carbono es un elemento químico con cuatro electrones en su última capa orbital, pudiendo 21 00:02:40,000 --> 00:02:43,639 por tanto perder o ganar cuatro electrones para completarla. 22 00:02:44,319 --> 00:02:48,900 Su tendencia es a recibir cuatro electrones de otros átomos mediante enlaces covalentes. 23 00:02:49,800 --> 00:02:54,620 Además, presenta la propiedad de que esos enlaces los puede realizar con otro átomo 24 00:02:54,620 --> 00:03:01,240 de carbono, pudiendo crear cadenas de infinita longitud. En el caso de los alcanos, todos 25 00:03:01,240 --> 00:03:08,479 los enlaces son simples y se forman a partir de la fórmula CNH2N2, y así se obtienen 26 00:03:08,479 --> 00:03:13,259 entre ellos los principales combustibles utilizados en calefacción y agua caliente sanitaria 27 00:03:13,259 --> 00:03:21,599 como hemos indicado. El metano, de fórmula CH4, el propano, de fórmula C3H8, el butano, 28 00:03:21,599 --> 00:03:29,740 de fórmula C4H10 y, por ejemplo, el gasóleo, que es un hidrocarburo con 12 átomos de carbono. 29 00:03:31,719 --> 00:03:39,699 El comburente universal es el oxígeno, dado que está presente en nuestra atmósfera como uno de sus componentes. 30 00:03:40,780 --> 00:03:46,860 En la práctica, se utilizará el aire como comburente, ya que en su composición, como se aprecia en la imagen, 31 00:03:46,860 --> 00:03:52,639 prácticamente el 21% es oxígeno y un 78% nitrógeno, que es un gas inerte. 32 00:03:53,900 --> 00:04:07,840 Únicamente en casos especiales se utilizan atmósferas enriquecidas en oxígeno e incluso de oxígeno puro con el fin de aumentar la energía y temperatura de la llama, como por ejemplo en soldaduras oxigás y en oxicorte. 33 00:04:09,870 --> 00:04:14,669 La energía de activación es el elemento desencadenante de la reacción en cadena de la combustión. 34 00:04:14,669 --> 00:04:28,769 En los quemadores, habitualmente suele obtenerse mediante una chispa eléctrica entre dos electrodos, o bien por una llama piloto, o por un tren de chispas, o cualquier otro método que consiga una temperatura suficiente para desencadenar la reacción en cadena de la combustión. 35 00:04:28,769 --> 00:04:35,889 Estos tres factores comentados, el combustible, el comburente y la energía de activación, 36 00:04:35,889 --> 00:04:40,750 se representan en el denominado triángulo de combustión, en el que, si falta alguno 37 00:04:40,750 --> 00:04:47,410 de los lados, uno de los componentes, la combustión no puede llevarse a cabo. 38 00:04:47,410 --> 00:04:51,290 En primer lugar, analizamos la combustión desde el punto de vista de los componentes 39 00:04:51,290 --> 00:04:56,430 fundamentales de los combustibles utilizados, que son el carbono y el hidrógeno, como hemos 40 00:04:56,430 --> 00:05:01,470 visto, y en el siguiente vídeo pasaremos a comentar la influencia de los restantes elementos 41 00:05:01,470 --> 00:05:05,990 presentes distintos de estos dos que pueden crear otras reacciones secundarias en una 42 00:05:05,990 --> 00:05:12,629 combustión. Estas reacciones principales producidas por el carbono y el hidrógeno 43 00:05:12,629 --> 00:05:19,069 con el oxígeno son el carbono reacciona con el oxígeno para producir dióxido de carbono 44 00:05:19,069 --> 00:05:26,329 más energía en forma de calor del orden de 33,87 MJ por kg de carbono, mientras que 45 00:05:26,329 --> 00:05:34,949 el hidrógeno se oxida con el oxígeno creando agua más energía en forma de calor alrededor de 143,33 46 00:05:34,949 --> 00:05:45,569 megajulios por kilogramo de hidrógeno. Como norma general para un alcano de la forma CnHm con n 47 00:05:45,569 --> 00:05:51,730 átomos de carbono y m átomos de hidrógeno obtendremos la reacción siguiente donde se observa 48 00:05:51,730 --> 00:05:56,730 que, para cualquier hidrocarburo considerado, siempre se producirá dióxido de carbono 49 00:05:56,730 --> 00:06:01,129 y agua, además de una cantidad variable de energía en forma de calor.