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Combustión. Reacciones principales. - Contenido educativo

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Subido el 13 de julio de 2023 por Emilio R.

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En este vídeo vamos a realizar una breve explicación del proceso de combustión, 00:00:11
los diferentes elementos que participan durante dicho proceso, 00:00:17
junto con las reacciones químicas principales que se producen. 00:00:21
Dado que el módulo es referente a diferentes gases y líquidos combustibles, 00:00:24
consideramos necesario el conocimiento de este proceso, 00:00:28
ya que es en el que se basa el uso de dichas sustancias 00:00:31
para producir energía en forma de calor, 00:00:34
que utilizaremos para instalaciones de calefacción y agua caliente sanitaria. 00:00:36
La combustión consiste en un conjunto de reacciones químicas de oxidación-reducción, con desprendimiento de calor. 00:00:41
Esta reacción se produce entre dos sustancias. 00:00:52
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. 00:00:55
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. 00:01:09
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. 00:01:19
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. 00:01:29
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. 00:01:41
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. 00:01:53
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. 00:02:09
Son compuestos orgánicos formados exclusivamente por átomos de carbono y átomos de hidrógeno, 00:02:24
y de ahí que toman el nombre de hidrocarburos. 00:02:30
El carbono es un elemento químico con cuatro electrones en su última capa orbital, pudiendo 00:02:35
por tanto perder o ganar cuatro electrones para completarla. 00:02:40
Su tendencia es a recibir cuatro electrones de otros átomos mediante enlaces covalentes. 00:02:44
Además, presenta la propiedad de que esos enlaces los puede realizar con otro átomo 00:02:49
de carbono, pudiendo crear cadenas de infinita longitud. En el caso de los alcanos, todos 00:02:54
los enlaces son simples y se forman a partir de la fórmula CNH2N2, y así se obtienen 00:03:01
entre ellos los principales combustibles utilizados en calefacción y agua caliente sanitaria 00:03:08
como hemos indicado. El metano, de fórmula CH4, el propano, de fórmula C3H8, el butano, 00:03:13
de fórmula C4H10 y, por ejemplo, el gasóleo, que es un hidrocarburo con 12 átomos de carbono. 00:03:21
El comburente universal es el oxígeno, dado que está presente en nuestra atmósfera como uno de sus componentes. 00:03:31
En la práctica, se utilizará el aire como comburente, ya que en su composición, como se aprecia en la imagen, 00:03:40
prácticamente el 21% es oxígeno y un 78% nitrógeno, que es un gas inerte. 00:03:46
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. 00:03:53
La energía de activación es el elemento desencadenante de la reacción en cadena de la combustión. 00:04:09
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. 00:04:14
Estos tres factores comentados, el combustible, el comburente y la energía de activación, 00:04:28
se representan en el denominado triángulo de combustión, en el que, si falta alguno 00:04:35
de los lados, uno de los componentes, la combustión no puede llevarse a cabo. 00:04:40
En primer lugar, analizamos la combustión desde el punto de vista de los componentes 00:04:47
fundamentales de los combustibles utilizados, que son el carbono y el hidrógeno, como hemos 00:04:51
visto, y en el siguiente vídeo pasaremos a comentar la influencia de los restantes elementos 00:04:56
presentes distintos de estos dos que pueden crear otras reacciones secundarias en una 00:05:01
combustión. Estas reacciones principales producidas por el carbono y el hidrógeno 00:05:05
con el oxígeno son el carbono reacciona con el oxígeno para producir dióxido de carbono 00:05:12
más energía en forma de calor del orden de 33,87 MJ por kg de carbono, mientras que 00:05:19
el hidrógeno se oxida con el oxígeno creando agua más energía en forma de calor alrededor de 143,33 00:05:26
megajulios por kilogramo de hidrógeno. Como norma general para un alcano de la forma CnHm con n 00:05:34
átomos de carbono y m átomos de hidrógeno obtendremos la reacción siguiente donde se observa 00:05:45
que, para cualquier hidrocarburo considerado, siempre se producirá dióxido de carbono 00:05:51
y agua, además de una cantidad variable de energía en forma de calor. 00:05:56
Idioma/s:
es
Idioma/s subtítulos:
es
Autor/es:
Emilio Romero Jiménez
Subido por:
Emilio R.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
4
Fecha:
13 de julio de 2023 - 11:08
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES ENRIQUE TIERNO GALVAN
Duración:
06′ 11″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
66.23 MBytes

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