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jueves, 13 de septiembre de 2007

Combustión


La combustión es una reacción entre un comburente y un combustible, con desprendimiento de luz y calor.
Se denomina comburente al medio de reacción que permite que ocurra una combustión. En nuestro planeta, el comburente natural es el oxígeno (O2). Sin oxígeno no es posible una combustión.
Se define combustible a toda sustancia capaz de arder. Los combustibles se clasifican de distintas maneras, ya sea por su origen –naturales o artificiales- o por el estado físico en que se hallan a temperatura ambiente –sólidos, líquidos o gaseosos-.

Según la cantidad de oxígeno disponible, la combustión también se clasifica en completa e incompleta.
Combustión completa:
Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2) y agua en estado de vapor (H2O); no importa cuál sea el combustible a quemar. Estas sustancias no son tóxicas, pero el dióxido de carbono es el mayor responsable del recalentamiento global.

Combustible + O2 --------------- CO2 + H2O + energía (luz y calor)

El calor de la reacción se libera, por eso se dice que es una reacción exotérmica. Esa energía calórica hace evaporar el agua, o sea los productos de una combustión completa están en estado gaseoso.
La combustión completa presenta llama azul pálido, y es la que libera la mayor cantidad de calor –comparada con la combustión incompleta del mismo combustible-. Entonces, para hacer rendir mejor el combustible, hay que airear el lugar donde ocurre una combustión.
Una ecuación que representa la combustión completa del metano (principal componente del gas natural) es:
CH4 + 2 O2 --------------- CO2 + 2 H2O

Combustión incompleta:
La combustión es incompleta cuando la cantidad de O2 no es suficiente para quemar de modo completo al combustible. Los productos de la combustión incompleta varían según la cantidad de oxígeno disponible. Generalmente se forma monóxido de carbono (CO), gas sumamente tóxico. Esta sustancia produce la muerte por asfixia, ya que se combina con la hemoglobina de la sangre a una velocidad mayor que la del oxígeno. Esto significa que, aún habiendo oxígeno en el aire, la hemoglobina absorbe al monóxido de carbono antes, formando una molécula compleja muy estable. Los primeros síntomas de intoxicación son: somnolencia, dolor de cabeza, mareos, vómitos[1].
Otro producto de una combustión incompleta es el carbón, sólido, que por acción del calor se pone incandescente y da ese color amarillo-anaranjado a la llama, que por eso se le dice llama luminosa o fuliginosa. Este carbón, finamente dividido, se eleva por el calor que desprende la combustión, y se va enfriando a medida que se aleja de la fuente de calor, formando humo negro, que se deposita en los objetos cercanos formando lo que se conoce como hollín.
También se produce agua, en estado de vapor, como otro producto más de una combustión incompleta.
La combustión incompleta no sólo es peligrosa, sino que libera menor cantidad de calor que la combustión completa del mismo combustible, o sea que lo malgasta.
Generalmente, estas combustiones se producen cuando el combustible tiene un alto porcentaje del elemento carbono. El caso típico es el uso de los braseros, recipientes metálicos donde se coloca el carbón prendido, y se usan para calefaccionar.
Una ecuación que representa la combustión incompleta del hexano (principal componente de las naftas livianas) es:

C6H14 + 4 O2 --------------- CO + 5 C + 7 H2O
hexano oxígeno monóxido carbón agua
de carbono (hollín)

Las ecuaciones de combustión incompleta no son estequiométricas, o sea, se pueden balancear de distintas formas y todas son correctas.





[1] En el libro “El asesino invisible” escrito por Faustino Beltrán, de la colección El club de los científicos de la Editorial Lumen, se comentan varios casos verídicos de accidentes hogareños producidos por la formación de monóxido de carbono.