Apa itu Proses Pembakaran?

Secara sederhana, pembakaran berarti membakar. Agar proses pembakaran berlangsung, bahan bakar, oksigen, dan sumber panas pengapian diperlukan untuk memulai reaksi berantai kimia; dalam api unggun, misalnya, kayu adalah bahan bakarnya, udara di sekitarnya menyediakan oksigen, dan korek api atau korek api dapat menyalakan api. Meningkatkan salah satu elemen ini akan meningkatkan intensitas api, sementara menghilangkan salah satu dari mereka akan menyebabkan proses berhenti. Jika api unggun disiram dengan air atau kotoran, misalnya, oksigen tidak bisa lagi mendapatkan panas dan bahan bakar, dan padam.

Bahan bakar

Bahan bakar adalah zat yang terbakar selama proses pembakaran. Semua bahan bakar mengandung energi potensial kimia; ini adalah jumlah energi yang akan dilepaskan selama reaksi kimia. Berapa banyak energi yang dilepaskan suatu zat saat terbakar disebut panas pembakaran. Setiap bahan bakar memiliki kepadatan energi tertentu, atau berapa megajoule (MJs) energi yang dihasilkan per kilogram (kg) zat; metana, misalnya, memiliki densitas energi 55.5 MJ/kg, artinya dapat memasok energi lebih banyak daripada belerang sebesar 9.16 MJ/kg.

Berbagai macam zat dapat digunakan sebagai bahan bakar, tetapi hidrokarbon adalah beberapa yang paling umum. Ini termasuk metana, propana, bensin, dan bahan bakar jet, untuk menyebutkan beberapa saja; semua bahan bakar fosil, termasuk batu bara dan gas alam, adalah hidrokarbon. Zat lain yang biasa digunakan sebagai bahan bakar termasuk hidrogen, alkohol, dan biofuel, seperti kayu.

Selama pembakaran, bahan bakar diubah menjadi panas dan gas buang. Ketika bensin terbakar, misalnya, menghasilkan air (uap), karbon dioksida, nitrogen, karbon monoksida, dan unsur-unsur lainnya. Pembakaran juga dapat melepaskan partikulat, yaitu partikel kecil yang mengapung di udara; yang dilepaskan dari pembakaran bahan bakar fosil dan kayu sering berkontribusi terhadap polusi udara. Namun, knalpot dapat digunakan untuk tujuan yang bermanfaat, seperti memberikan daya dorong yang mendorong roket ke udara. Kebanyakan knalpot berbentuk gas karena panas yang dihasilkan dari proses pembakaran, tetapi bisa juga dalam bentuk cair atau padat.

Oksigen

Agar bahan bakar dapat terbakar dalam proses pembakaran, ia juga harus memiliki oksigen. Sumber yang paling umum adalah udara, yang mengandung sekitar 21% oksigen. Sumber lain, sering dikenal sebagai oksidator atau zat pengoksidasi, termasuk hidrogen peroksida, kalium nitrat, dan banyak lagi. Ketika zat pengoksidasi dimasukkan ke dalam bahan bakar, ia melepaskan oksigen dan dapat meningkatkan kecepatan pembakaran api.

Seperti bahan bakar, oksigen tidak harus dalam bentuk gas, meskipun itu sangat umum. Dalam roket padat, misalnya, pengoksidasi padat dicampur dengan bahan bakar untuk membuat propelan, yang terbakar saat dinyalakan dan mendorong roket ke depan. Pesawat ulang-alik dan pesawat ruang angkasa lainnya menggunakan oksigen cair sebagai bagian dari proses pembakaran.
Ketika api tidak memiliki cukup oksigen, api tidak akan terbakar sepenuhnya. Pembakaran tidak sempurna ini menghasilkan karbon monoksida, karbon (jelaga), dan partikulat lain yang mencemari udara. Pembakaran yang tidak sempurna di perapian atau tungku rumah dapat melepaskan gas beracun dan sangat berbahaya.

Panas

Panas atau pengapian inilah yang memulai proses pembakaran. Karena panas juga dihasilkan ketika sesuatu terbakar, begitu proses dimulai, panas tambahan tidak selalu diperlukan untuk menjaga agar reaksi berantai kimia tetap berjalan. Percikan awal yang memicu proses kimia dapat diberikan oleh nyala api, gesekan, atau bahkan panas matahari.
Dalam kasus pembakaran spontan, fermentasi atau oksidasi dapat menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan api. Dalam tumpukan kompos, misalnya, bakteri mungkin mulai memecah senyawa organik, menciptakan panas dan oksigen yang cukup untuk menyebabkan pembakaran. Beberapa bahan — disebut zat piroforik — menyala saat terkena udara atau air; fosfor dan plutonium adalah dua contoh. Ketika bahan-bahan ini bertemu dengan sumber bahan bakar, mereka dapat menyalakan api yang sangat sulit untuk dipadamkan.

Mengontrol Proses Pembakaran
Karena ketiga bagian diperlukan untuk pembakaran, menambah atau mengurangi salah satu dari mereka akan mempengaruhi proses. Meningkatkan jumlah oksigen yang ditambahkan ke api dengan menggunakan zat pengoksidasi, misalnya, akan membuat api lebih cepat menyala. Menghapus atau mengurangi sumber bahan bakar akan membuatnya terbakar lebih kecil atau mati.
Ada tiga cara dasar untuk menghentikan proses pembakaran:

ambil bahan bakarnya,
menghilangkan oksigen,
dan/atau menghilangkan panasnya.
Pembakaran juga dapat dihentikan dengan menghentikan reaksi berantai kimia yang menghasilkan api. Ini sangat penting ketika logam tertentu — seperti magnesium — terbakar karena menambahkan air ke api hanya akan membuatnya lebih kuat. Dalam kasus seperti itu, bahan kimia kering atau halometana digunakan untuk menghentikan reaksi.
Manakah dari berikut ini yang merupakan cara terbaik untuk menghentikan kebakaran tergantung pada jenis dan ukuran api. Dalam kebakaran rumah, misalnya, petugas pemadam kebakaran menggunakan air atau busa untuk menghentikan oksigen masuk ke bahan bakar dan untuk menurunkan suhu. Meskipun air dapat digunakan di hutan atau kebakaran hutan, menghilangkan bahan bakar baru untuk api dengan membersihkan semak-semak dan vegetasi mati dari area tersebut seringkali merupakan bagian penting untuk menghentikannya.