Chimica: i principi della combustione

La combustione rappresenta una reazione di tipo chimico che determina una ossidazione completa di un combustibile da parte di un comburente. Quali sono le caratteristiche di questo processo e i principi che lo attivano? È quello che vi illustreremo in questa guida. Vediamo di cosa di tratta, definendo passo dopo passo cosa avviene quando si determina una combustione.

• Combustibile
• Sostanza comburente
• Processo di innesco

I principi attivi di una combustione sono tre: tali elementi sono il combustibile, il comburente e l'innesco. Questi, contribuiscono a determinare il cosiddetto "triangolo del fuoco" e sono assolutamente necessari per lo svolgersi della reazione di combustione. Nei prossimi capitoli andremo ad analizzare ogni singolo elemento della combustione, andandone a definire i principi fondamentali.

Iniziamo con l'analizzare il primo degli elementi che caratterizza la combustione. Questo, come accennato, è denominato combustibile e può essere di vario tipo: dal punto di vista del suo legame, può essere infatti solido, liquido o gassoso, come nel caso degli idrocarburi, del legname o del carbone. Il comburente, invece, rappresenta il secondo elemento della combustione ed è rappresentato dall'ossigeno presente nell'aria. Va detto che il combustibile e il comburente debbono essere nella proporzione adeguata affinché la combustione si attivi. Quando questo avviene, si verifica quello che in gergo viene definito "campo di infiammabilità".

La reazione che si viene a creare tra questi due elementi (combustibile e comburente) non avviene mai spontaneamente, ma degradando gradatamente ed emettendo atomi di carbonio ed idrogeno, i quali si combinano con l'ossigeno, producendo quindi ulteriore calore. Infine, ecco il terzo elemento rappresentato dall'innesco: questo viene solitamente determinato da una scintilla, oppure da un un'ulteriore fonte di calore. L'innesco è dunque l'energia di attivazione che è necessaria affinché le molecole possano iniziare la combustione e deve sempre essere fornita dall'esterno.

Ma come avviene e come si può rappresentare graficamente una combustione? Quando la combustione avviene, il carbonio si combina con l'ossigeno e forma anidride carbonica. Questo è un gas non tossico, che è in grado di liberare calore secondo questa formula: C + O2 = CO2 + Calore. Allo stesso modo, l'idrogeno si unisce con l'ossigeno e forma vapore d'acqua, con relativa produzione di calore. La formula che in questo caso definisce il processo è: 2H2 + O2 = 2H2O + Calore.

• La combustione