Pembakaran sempurna adalah reaksi kimia di mana semua atom karbon dalam zat tertentu dikonsumsi seluruhnya. “Pembakaran” biasanya dipahami sebagai sinonim untuk “pembakaran,” meskipun definisi kimia biasanya jauh lebih luas daripada sekadar membakar dengan api atau api. Api tentu saja merupakan suatu bentuk pembakaran, dan dapat mengakibatkan pembakaran yang sempurna dari kayu dan materi lainnya. Ada sejumlah kemungkinan lain juga, meskipun. Dari sudut pandang ilmiah, reaksi semacam ini terjadi setiap kali oksigen, panas, dan segala jenis bahan bakar yang mengandung karbon hadir bersama-sama. Atom karbon mengikat dengan atom oksigen sedemikian rupa sehingga mereka benar-benar berpasangan, dan panas memicu konversi — biasanya menjadi karbon dioksida dan air, tetapi ini dapat bergantung pada komposisi kimia unsur-unsur pada titik awal.
Jika tidak ada cukup oksigen di atmosfer untuk menandingi setiap atom karbon, pembakaran biasanya tidak sempurna, yang berarti bahwa konversi mengubah sebagian materi menjadi gas, tetapi tidak semuanya. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk reaksi dalam kedua peristiwa biasanya tergantung pada bahan bakar, karena suhu harus pada atau di atas ambang batas pembakaran bahan agar reaksi terjadi sama sekali.
Pengertian Pembakaran Secara Umum
Banyak material, dan semua yang menopang kehidupan, dianggap “berbasis karbon”. Karbon adalah elemen yang hampir ada di mana-mana, seperti oksigen. Setiap senyawa yang mengandung karbon memiliki apa yang dikenal sebagai “suhu penyalaan”, yaitu suhu di mana ia akan terbakar. Senyawa yang berbeda memiliki ambang batas yang berbeda, tetapi panas selalu menjadi persyaratan pertama. Terkadang panas ini bisa sangat rendah, seperti yang dihasilkan dari gesekan saat korek api mengenai permukaan yang kasar; dalam banyak kasus itu harus jauh lebih tinggi, meskipun.
Setelah bahan terkena panas di luar suhu penyalaannya, atom karbon mulai mengatur ulang dirinya sendiri. Mereka cocok dengan oksigen di atmosfer dan reaksi kecil terjadi pada tingkat atom yang, jika dilihat dari luar, seringkali bisa sangat dramatis. Kadang-kadang semuanya terbakar, atau mungkin dengan cepat tampak meleleh atau larut; itu bisa naik dalam asap dan terkadang mengeluarkan suara seperti ledakan atau letupan. Banyak tergantung pada zat yang terlibat, serta apa lagi yang terkandung dalam senyawa pembakaran selain karbon sederhana. Elemen-elemen sekunder ini biasanya terlibat secara default.
Apa yang Membuat Pembakaran “Selesai”
Ketika para ilmuwan berbicara tentang pembakaran “sempurna”, mereka biasanya membahas peristiwa di mana segala sesuatu dikonsumsi oleh reaksi. Agar ini terjadi, perlu tersedia cukup oksigen untuk setiap atom karbon dalam senyawa untuk menemukan kecocokan atau pasangan di udara lingkungan. Sebagian besar waktu ini bukan masalah; atmosfer biasanya mengandung banyak oksigen. Biasanya hanya ada kekurangan ketika reaksi terjadi di tempat yang lebih tidak biasa; bawah tanah di gua, misalnya, di ketinggian yang sangat tinggi, atau di laboratorium di mana kondisinya dikendalikan secara artifisial.
Alternatif Tidak Lengkap
Rasio sempurna antara karbon dan oksigen juga disebut sebagai stoikiometrik atau pembakaran udara berlebih nol. Pembakaran masih dapat terjadi jika rasionya tidak seimbang, tetapi dalam keadaan ini biasanya ada sesuatu yang tersisa — yaitu, seluruh senyawa tidak berubah menjadi gas atau berubah bentuk. Dalam kebanyakan kasus ini dikenal sebagai pembakaran tidak sempurna. Prosesnya sama hingga titik akhir; karbon dan oksigen cocok sejauh mungkin, lalu biarkan sisanya kurang lebih tidak tersentuh.
Propana sebagai Model
Pembakaran propana berfungsi sebagai contoh hidrokarbon yang biasa dibakar dalam penggunaan rumah tangga. Biasanya, pembakaran propana akan terjadi ketika gas dalam campuran udara antara 2.2 persen dan 9.6 persen. Kisaran ini disebut sebagai “batas mudah terbakar” propana. Alat propana yang berfungsi dengan baik menghasilkan luka bakar yang ideal biasanya akan mengeluarkan api biru.
Pembakaran tidak sempurna propana terjadi ketika rasio campuran lebih tinggi atau lebih rendah dari rasio ideal, tetapi masih terjadi dalam batas-batas mudah terbakar. Jika rasio propana terhadap udara kurang dari rasio ideal, “lean burn” akan terjadi, yang dibuktikan dengan nyala api yang tampak terangkat dari burner atau padam. Sebagai alternatif, “pembakaran kaya” terjadi ketika rasio propana terhadap udara lebih besar dari rasio ideal, dan dapat dikenali dengan nyala api yang lebih besar yang berwarna kuning daripada biru. Pembakaran propana atau hidrokarbon lainnya yang tidak sempurna biasanya akan menghasilkan pelepasan karbon monoksida, bahaya lingkungan dan kesehatan yang sangat serius bagi manusia dan sebagian besar hewan. Karbon monoksida tidak berbau dan tidak dapat dideteksi tanpa sensor khusus, tetapi seringkali mematikan jika terhirup dalam waktu lama.