
Förbränning

Hem > Sajtkarta
>
Kosmos vetenskaper >
Naturvetenskap > Förbränning
Vad är eld?
Eld är en
kemisk reaktion mellan ett brännbart ämne och syre (syrgas). För att det
brännbara ämnet skall brinna så måste också en viss antändningstemperatur
uppnås. Trä börjar exempelvis brinna vid 300 oC och vätgas
exempelvis vid ca: 510 oC. Eldens energi strålar ut till
omgivningen som synligt ljus (lågfärg) och som värmestrålning (värme).
Vilka tre kriterier behöver uppfyllas för att det skall
brinna?
För att det skall brinna så måste tre kriterier uppfyllas. Det måste
finnas ett brännbart ämne (ex trä), det måste finnas syrgas och så måste en
viss temperatur uppnås innan det börjar att brinna. Allt kan sammanfattas i
nedanstående eldtriangel. Om något
saknas
i
eldtriangeln så kan det inte
brinna.

Vad är antändningstemperatur?
Det är den temperatur som ett brännbart ämne måste ha för att det
skall börja att brinna.
Vad bildas nästan alltid på det brinner?
När det brinner så bildas nästan alltid koldioxid och vatten.
Samtidigt så frigörs värme som värmestrålning (energi).
Beskriv cellandningsreaktionen
Cellandningsreaktionen sker hela tiden i vår kropp. Vi äter
exempelvis spagetti som innehåller druvsockermolekyler i små spiraler som
kallas stärkelse. Denna stärkelse sönderdelas genom vår matspjälkning till
fria druvsockermolekyler. Dessa druvsockermolekyler tas upp genom
tarmväggen i våra tarmar och transporteras vidare till våra celler. Här
används druvsockret som energi. Vid bara 37 oC omvandlar kroppens
celler druvsocker till energi. För att reaktionen skall kunna ske så behövs
vissa enzymer som finns i kroppens celler. Dessa gör att reaktionen sker
redan vid en så låg temperatur som 37 oC. Energi frigörs som
värme och som energirika molekyler (ATP-molekyler). Nedan visas reaktionen
som sker i kroppens celler. Notera att restprodukterna blir koldioxid,
vatten och energi.
Syre + druvsocker ---> koldioxid + vatten +
energi
6O2 + C6H12O6
---> 6CO2 + 6H2O + energi
Beskriv Förbränningsreaktionen
Förbränningsreaktionen för druvsocker är exakt samma reaktion som
cellandningsreaktionen ovan. Skillnaden är att förbränningsreaktionen sker
vid högre temperatur. När druvsocker sitter ihop som cellulosa i trä så
måste temperaturen vara så hög som ca: 300 oC innan reaktionen sätter igång,
dvs. för att det skall börja att brinna.
Syre + druvsocker ---> koldioxid + vatten +
energi
6O2 + C6H12O6
---> 6CO2 + 6H2O + energi
Beskriv Fotosyntesreaktionen

Ovan visas en växtcell. En växtcell innehåller kloroplaster med
klorofyll.
Det är det gröna klorofyllet som hjälper fotosyntesreaktionen att ske.
Info om bild
Landväxter tar upp koldioxid från luften och
vattenväxter tar upp koldioxidgas som är löst i vattnet. Istället avger
land- och vattenväxter syrgas. Den kemiska reaktionen som beskriver
förloppet kallas fotosyntesreaktionen:
Koldioxid + vatten + energi --> syrgas +
druvsocker
6CO2 + 6H2O + energi (solljus) --> 6O2 + C6H12O6
Som synes behöver växten koldioxid, vatten och solljus (energi) för att kunna
tillverka syrgas. Samtidigt bildas även druvsocker. Druvsockret används för
att bygga upp trädet eller växten. Druvsockret bygger upp blad och stam men
även frukterna på exempelvis ett träd.
Träd / plantor / buskar som växer kan sätta
ihop druvsockermolekyler till stärkelse eller cellulosa.
En växt kan alltså använda druvsockret till att
bilda stärkelse (potatis, vete, rotfrukter). Här är det ca 300-400
druvsockermolekyler som sitter ihop på rad. Druvsockermolekylerna som sitter
på rad bildar spiraler.
Cellulosa är druvsockermolekyler som sitter på
rad och bildar långa fibrer. Antalet druvsockermolekyler som sitter på rad
är ca 1000-1200 st. Cellulosa bygger upp exempelvis stammen på ett träd.

Samband mellan fotosyntes och
cellandningsreaktion eller förbränningsreaktionen
Cellandningsreaktionen eller
förbränningsreaktionen:
Syre + druvsocker ---> koldioxid + vatten +
energi
6O2 + C6H12O6
---> 6CO2 + 6H2O + energi
Fotosyntesreaktionen:
Koldioxid + vatten + energi --> syrgas +
druvsocker
6CO2 + 6H2O + energi (solljus) --> 6O2 + C6H12O6
Dessa båda reaktioner är
varandras motsatser. Vi människor (eller djur) kan inte leva utan gröna
växter och de gröna växterna kan inte leva utan djuren. Titta på
reaktionerna så ser du att fotosyntesen avges syrgas som vi människor och
djur behöver i vår respiration (andning). Syret behövs i cellandningsreaktionen.
Vilka tre sätt finns att släcka en eld?
Det räcker att ta bort
något från eldtriangeln för att elden skall slockna.

1.Ta bort det brännbara ämnet
2. Ta bort värmen genom att kyla ner det brännbara ämnet med exempelvis
vatten.
3. Syrgasen kan tas bort genom att utestänga syrgasen. Om ex oljan brinner i
en kastrull på spisen så kan man lägga på locket. Syrgasen som finns under
locket förbrukas i förbränningsreaktionen och därefter slocknar elden. I
andra situationer kan en sk. brandfilt läggas över elden så att elden
"kvävs".
VG-fråga: Hur tar man bort ovanstående delar
i eldtriangeln från att stoppa cellandningsreaktionen i våra celler.
Flampunkt
Detta är den temperatur när ett ämne avge brännbara gaser. Bensin
avger brännbara gaser redan vid -28 oC. Så även när det är vinter
och -28 oC så tänder en tänd cigarettändare bensingaser som
av misstag släpps lös på en bensinstation.
Energinivåerna i utgångsämnena jämfört med de ämnen som
bildats vid
förbränningsreaktionen

I fall 1 och 2 (båda graferna)
behövs energi för att reaktionen skall ske. Denna energi Ea
kallas aktiveringsenergi. Kullen (Ea) representerar det hinder
som måste övervinnas för att reaktionen skall komma igång och kunna ske. Då kullen är
passerad frigörs energi. Då energin som frigörs är större än
aktiveringsenergin är reaktionen exoterm, vilket gör att energi totalt
frigörs i reaktionen. Ett exempel på en sådan reaktion är
cellandningsreaktionen eller förbränningsreaktionen. Överskottsenergi i
cellandningsreaktionen återkopplas och används som aktiveringsenergi och ser
till att vår kropp har temperaturen 37 oC, samt för tillverkning
av ATP. Reaktionen kan fortsätta. Överskottsenergi i förbränningsreaktionen
används som aktiveringsenergi, och en del strålar ut som värmeenergi och
synligt ljus.
I fall 2 är energin som frigörs mindre än aktiveringsenergin
för reaktionen. En sådan reaktion kallas för en endoterm reaktion. Energi behöver
alltså hela tiden tillföras till reaktionen för att den skall kunna ske. Ett
exempel på en sådan reaktion är fotosyntesreaktionen. Solen förser hela
tiden reaktionen med energi under dagen.
Postad: 2007-02-07 //Lars Helge Swahn Senaste översyn: 2012-02-06
|