Yanma, tutuşmanın diğer bir adıdır. Bu, yakıt ve oksijen arasında oluşan, ısı ve bazen de ışık biçiminde enerji yayan bir kimyasal reaksiyondur.

Yanma reaksiyonları, bir yakıt (indirgeyici madde) ve oksidanın (genellikle atmosferik oksijen) arasında gerçekleşen ve sonucunda oksitlenmiş ürün oluşan yüksek sıcaklıklı ekzotermik redoks tepkimeleridir. Bu tepkimelerin sonucunda ısı ortaya çıkar ve bu tepkimeler kimyasal bir olaydır.

Yanma olayının gerçekleşmesi için yanıcı madde, yakıcı madde (Oksijen gazı) ve tutuşma sıcaklığı gereklidir. Yapısında karbon ve hidrojen bulunduran organik maddeler (hidrokarbonlar) ve yapısında karbon, hidrojen ve oksijen bulunduran organik maddeler yandıklarında karbondioksit ve su oluşur.

Bir yakıt yandığında, molekülleri başka moleküller oluşturmak üzere atomlarına ayrılarak oksijenle birleşir. Bu işleme “yanma” denir. En yaygın yakıtlar, metan (CH₄) gibi hidrokarbonlardır. Hidrokarbonlar, yaklaşık % 21’i oksijen olan havada yanabilirler. Tamamen yandıklarında karbondioksit gazı (CO₂) ve su buharı (H₂O) oluşur.

Eğer mevcut oksijen yeterli değilse, bu tepkimelerin sonucunda oluşan içeriğe karbon monoksit gazı (CO) ve yine bir karbon biçimi olan “is” de eklenir. Yakıtlar saf oksijenle birleştiklerinde çok daha şiddetli yanarlar. Asetilen gazı (C₂H₂) ve oksijen karışımı, çeliği eritmek ve kaynatmak için yeterli bir sıcaklık olan 3.300 derece yanabilir.

Yanma Tepkimesi

Bir yakıt ve oksijen karışımı, tutuşmadan önce, belli bir dereceye kadar ısıtılmalıdır. Bu işlem için en düşük sıcaklık, yakıtın türüne göre değişir. Bir kıvılcım bir gaz ocağını tutuşturduğunda, kıvılcımın ısısı, yakıt ve oksijen moleküllerini atomlarına ayırır. Bu atomlar, daha sonra yanış tepkimesi için tekrar bir araya gelirler. Bu sırada yayılan ısı, diğer yakıt ve oksijen moleküllerinin ayrılıp da ortak reaksiyon göstermesine engel olur. Bu durum da daha fazla ısı yayılmasına yol açar, böylece yanış işlemi de devam eder.

Mum parafini kolayca eriyerek, fitilin çevresinde sıvı parafin birikintisi oluşturur. Oluşan kılcal etki parafinin fitilden yukarı ilerlemesini sağlar. Alevin ısısı, parafini buharlaştırır; bu da, daha sonra, havayla karıştıkça yanar. Isınan karbon partikülleri, aleve parlak, sarı bir renk verir.

Bunsen beki alevinin mavi iç konisi, gaz ve havanın karışımıdır. Hava deliğinin kapatılmasıyla alev parlak sarıya dönüşür.

Yakıt Türleri: Gaz, Sıvı ve Katı Yakıtlar

Yakıt, fiziksel ve kimyasal yapısında bir değişim meydana geldiğinde ısı enerjisi açığa çıkaran her türlü maddenin genel adı.

Yakıtlar içerdikleri enerjiyi yakmak gibi kimyasal anlamda ya da nükleer füzyon gibi nükleer anlamda serbest bırakırlar. Yakıtların en önemli özelliklerinden biri enerji üretebilmeleri için depolanabilmeleri ve sadece gerektiğinde bir iş üretebilmek için gerekli olan enerjinin üretimi için kullanılabilmeleridir.

Yakıtların esas maddesini organik karbon teşkil eder. Isı, bu organik karbonun oksijen ile reaksiyonu sonucunda açığa çıkar. Bu reaksiyon ısısından sanayide büyük ölçüde faydalanılır.

Metan ve propan gibi gaz yakıtları yakmak için çeşitli türde brülörler kullanılır. Birçok brülör laboratuvarda kullanılan Bunsen bekiyle aynı şekilde çalışır. Gaz yakıt, “meme” adı verilen küçük bir delik aracılığıyla brülöre ulaşır. Gaz akımı havayı emer ve yanıcı bir karışım oluşturur. Karışım, brülörün üstündeki bir ya da birkaç delikten yanmaya başlar.

Parafin gibi sıvı yakıtlar yanmadan önce buharlaşmalıdır. Dizel motorlar, jet motorları ve akaryakıtla çalışan kalorifer kazanları minik delik deliklerden yağ püskürtürler. Püskürttükleri, daha sonra yanmanın verdiği ısıyla buharlaşır

Kömür ve odun gibi katı yakıtlar ısındıkları sırada yanıcı gazlar çıkararak yanarlar. Küçük parçalara ayrılmış ya da toz haline getirilmiş yakıtlar, iri parçalardan daha hızlı yanar. Farklı yakıtlar yanış sırasında farklı miktarda enerji yayarlar.

Uzayda hava olmadığından, roketler kendi oksijen stoklarını yanlarında götürmek zorundadır. Oksijen, gaz halinden daha az yer kapladığı için, düşük ısıda ve sıvı haliyle depolanır. Yavaş buharlaşan sıvı nitrojen, oksijeni sıvı halde tutan Fişek yatağında yakıt ve oksijenin yakılmasıyla rokete itme kuvveti kazandırılır.

Yanma Tepkimesinin Özellikleri

• Bu tepkimede ısı açığa çıkar.
• Kimyasal bir olaydır. Maddenin yapısı değişir.
• Bu tepkimelerde genellikle karbondioksit ve
su oluşur. Su veya karbondioksit oluşmayan yanma
tepkimeleri de vardır.
• Bu tepkimelerde tepkimeye giren maddenin arasındaki
bağlar kopar ve yeni bağlar oluşur.
• Bu tepkimeler, oksitlenme olarak da bilinir.

Yanma Tepkimesi Örnekleri

C + O₂ → CO₂ + enerji (Karbonun oksijenle tepkimesi)

2H₂ + O₂ → 2H₂O + enerji (Hidrojenin oksijenle
tepkimesi)

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O + enerji (Metanın oksijenle
tepkimesi)

C₂H₆ + 7/2 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O + enerji (Etanın
oksijenle tepkimesi)

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + enerji (Glikozun oksijenle tepkimesi)

C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O + enerji (Etil alkolun
oksijenle tepkimesi)

4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃ (demirin paslanması)

Kaynak: wikipedi