Reaksi pembakaran terjadi ketika bahan bakar dan zat pengoksidasi, atau oksidan, bereaksi, melepaskan energi dalam bentuk panas, dan terkadang cahaya. Proses yang paling akrab dari jenis ini melibatkan pembakaran bahan organik yang mengandung karbon dan hidrogen, yang bergabung dengan oksigen di udara untuk membentuk karbon dioksida dan air. Di sini bahan bakarnya seperti kayu, bensin atau batu bara, dan oksidannya adalah oksigen. Namun, banyak jenis reaksi pembakaran lain yang mungkin terjadi. Reaksi jenis ini sangat penting untuk kehidupan, dan dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga, menyediakan panas, menjalankan kendaraan bermotor, dan dalam banyak cara lainnya.
Oksidasi
Oksidasi adalah proses kimia di mana elektron dikeluarkan dari suatu zat, melepaskan energi. Istilah ini berasal dari fakta bahwa contoh yang paling dikenal melibatkan zat yang bergabung dengan oksigen, yang memperoleh elektron dalam prosesnya. Unsur-unsur lain, bagaimanapun, juga dapat bertindak sebagai oksidator. Misalnya, unsur fluor adalah oksidan yang lebih kuat daripada oksigen. Prosesnya dapat terjadi sangat cepat, yang dapat mengakibatkan ledakan di mana semua energi dilepaskan hampir seketika, dan gas panas mengembang dengan hebat menciptakan gelombang tekanan dan suara keras. Atau, mungkin terjadi cukup cepat, seperti dalam kasus kebakaran, atau jauh lebih lambat, seperti pada besi berkarat.
Pembakaran spontan
Biasanya, beberapa energi harus disuplai untuk memulai reaksi pembakaran. Ini bisa berupa menyalakan korek api atau menghasilkan percikan api. Setelah ini, reaksi berlangsung dengan sendirinya, artinya energi yang dilepaskan dari reaksi itu sendiri terus berlangsung.
Namun, dalam beberapa kasus, mungkin ada energi yang cukup pada suhu kamar, atau bahkan lebih rendah, agar reaksi dapat berlangsung. Itu semua tergantung pada oksidan dan bahan bakarnya: jika zat pengoksidasi cukup kuat dan bahan bakar mudah dinyalakan, mereka dapat terbakar ketika dicampur, tanpa memerlukan panas apa pun untuk disuplai. Ini dikenal sebagai pembakaran spontan. Oleh karena itu, oksidator kuat perlu ditangani dengan sangat hati-hati, karena dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan jika bersentuhan dengan bahan yang mudah terbakar.
Produk Pembakaran
Karena pembakaran biasanya melibatkan unsur-unsur dalam bahan bakar yang bergabung dengan oksigen, produknya biasanya oksida. Dalam zat organik, karbon dan hidrogen umumnya bergabung dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Zat lain, bagaimanapun, juga bisa terbakar. Misalnya, belerang dan fosfor mudah terbakar, menghasilkan oksida. Logam, jika berbentuk bubuk, juga akan terbakar, membentuk oksida, dan sering kali menghasilkan nyala api yang sangat terang — magnesium, aluminium, dan logam lainnya sering digunakan dalam kembang api karena alasan ini.
Seringkali, reaksi pembakaran yang melibatkan bahan organik tidak lengkap. Dalam kasus kayu, misalnya, beberapa karbon yang tidak terbakar dilepaskan sebagai partikel kecil dalam bentuk asap, dan, biasanya, beberapa tertinggal sebagai arang. Ketika tidak ada cukup oksigen yang tersedia untuk mengoksidasi semua karbon dalam beberapa bahan bakar menjadi karbon dioksida (CO2), gas lain yang disebut karbon monoksida (CO) dapat dihasilkan. Jika hal ini terjadi di ruang tertutup, seperti yang mungkin terjadi pada boiler yang rusak, akibatnya bisa fatal, karena CO bersifat racun dan tidak berbau.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Sifat Mudah Terbakar
Selain faktor kimia, seperti reaktivitas bahan bakar dan oksidan, ada sejumlah faktor fisik yang mempengaruhi sifat mudah terbakar. Salah satunya adalah luas permukaan bahan bakar yang bersentuhan dengan oksidan. Tidak mungkin dalam keadaan normal untuk membuat sepotong besi terbakar, tetapi dalam bentuk bubuk yang sangat halus, logam ini akan menyala secara spontan di udara.
Bahan bakar cair tidak benar-benar terbakar, meskipun sering terlihat seperti itu. Ini adalah uap yang dilepaskan oleh bahan bakar yang terbakar, sehingga mudah terbakarnya suatu cairan sebagian tergantung pada jumlah uap yang dihasilkannya. Suhu di mana ada cukup uap di udara untuk dinyalakan dikenal sebagai titik nyala; ini adalah informasi penting untuk penyimpanan dan penanganan cairan yang mudah terbakar
Respirasi Seluler
Ini adalah proses di mana sel-sel dalam organisme hidup mengoksidasi nutrisi seperti karbohidrat menjadi karbon dioksida dan air. Karena produk akhir sama dengan yang akan dihasilkan jika bahan mentah ini dibakar, reaksi keseluruhan dapat dianggap sebagai pembakaran, tetapi karena berlangsung dalam beberapa langkah terpisah, ini jauh lebih lambat daripada yang biasanya dimaksudkan. oleh istilah ini. Meskipun demikian, ia tetap menghasilkan panas, dan membantu menjaga suhu tubuh. Dalam demonstrasi yang terkenal, sejumlah kecil gula dicampur dengan oksidator kuat dan dinyalakan, menyebabkannya terbakar cukup hebat untuk melelehkan kaca, menunjukkan berapa banyak energi yang terkunci dalam molekul gula. Di dalam tubuh, energi ini dilepaskan jauh lebih lambat, tetapi prinsipnya sama.
penggunaan
Manusia purba pertama kali menggunakan api untuk menghangatkan tubuh, dan kemudian untuk memasak makanan, suatu praktik yang membunuh mikroorganisme dan parasit berbahaya. Revolusi industri bergantung pada pembakaran bahan bakar — awalnya kayu, dan kemudian bahan bakar fosil seperti batu bara dan minyak — untuk menyediakan panas yang dibutuhkan untuk melebur logam. Saat ini, pembakaran digunakan untuk menghasilkan listrik dan memproduksi berbagai macam bahan kimia dan produk, dan mesin pembakaran internal juga menggunakan pembakaran cepat bahan bakar fosil untuk menyediakan energi kinetik yang menggerakkan mobil dan kendaraan lain.