燃焼・燃焼

酸化反応とは、もともと酸素が関与する反応と考えられていた。そこで、酸素は別の分子と結合して酸化物を生成する。この反応では、酸素が還元され、もう一方の物質が酸化される。つまり、酸化反応とは基本的に他の物質に酸素を加えることなのです。例えば、以下のような反応では、水素が酸化され、その結果、水素を発生する水に酸素原子が付加される。

2H2+O2-> 2H2O

酸化を別の言葉で表現すると、水素が失われることである。また、酸素の添加による酸化を表現することが難しい場合もある。例えば、以下の反応では、炭素と水素の両方に酸素が加えられる。しかし、炭素だけが酸化している。この場合、酸化は水素の喪失で表現できる。二酸化炭素が発生すると、メタンから水素が抜け、そこにある炭素が酸化される。

CH4 + 2O2-> CO2 + 2H2O

酸化反応には様々な種類がある。自然環境の中で日常的に発生しているものもあります。例えば、あらゆる生物の細胞内でエネルギーを生み出す細胞呼吸も酸化反応である。ほとんどの元素は大気中の酸素と結合し、酸化物を形成する。鉱物の生成や金属の錆びが発生する。自然現象だけでなく、人間が関与している酸化反応もある。人間が関与する酸化反応には、燃焼や燃焼がある。

バーニング

燃焼や加熱は、発熱反応によって熱が発生する反応である。燃焼は酸化反応である。反応を起こすためには、燃料と酸化剤がなければならない。燃焼させる物質を燃料という。ガソリン、ディーゼルなどの炭化水素、メタン、水素などである。通常、酸化剤は酸素であるが、フッ素など他の酸化剤もありうる。この反応では、燃料は酸化剤によって酸化される。つまり、酸化反応です。炭化水素系燃料を使用した場合、完全燃焼の生成物は通常、二酸化炭素と水である。完全燃焼では、生成物はほとんど発生せず、反応物質が提供できる最大のエネルギー出力を得ることができる。しかし、完全燃焼させるためには、無限に供給される酸素と最適な温度が必要である。完全燃焼は常に好ましいとは限らない。むしろ不完全燃焼を起こす。不完全燃焼を起こすと、一酸化炭素などの粒子が大気中に放出され、多くの公害を引き起こす。

バーニング

これも燃焼の一種です。燃焼の結果、炎が発生することを「燃焼」という。可燃性物質が酸素と反応すると、燃焼する。その結果、熱と光のエネルギーが生み出される。