3.1 Forbrenningsreaksjoner

En forbrenningsreaksjon er en eksoterm, spontan reaksjon der et stoff reagerer med oksygengass.

Betingelsen for fullstendig forbrenning er at det er rikelig med oksygen, og at det er høy nok temperatur. En forbrenning kan være ufullstendig hvis det ikke er nok oksygen til stede, eller hvis den skjer ved for lav temperatur. Hvis et brennbart stoff varmes kraftig opp uten oksygentilgang, kan stoffet omdannes til andre nye stoffer. Dette kalles pyrolyse og skjer ved tørrdestillasjon av et materiale.

Problemstilling

Hva skjer av forbrenning i de ulike områdene av flammen, og hva skjer ved pyrolyse av tre?

Utstyr

Utstyr for gruppen

•   stearinlys, modelleire

•   fyrstikker, stor binders

•   gassbrenner

•   stativ, muffe, klemme

•   reagensglass og trebit som passer i glasset

•   tørkepapir

Fremgangsmåte og observasjoner

Del 1 Hva er en flamme?

1) Sett stearinlyset fast til bordet med klumpen av modelleire, og tenn det. Lag en figur som beskriver flammens fasong og farge i forskjellige områder.

2) Stikk bindersen midt inn i flammen og observer det som skjer med flammen. Legg bindersen fra deg på litt papir.

3) Tenn en fyrstikk og hold den klar. Blås ut lyset, og stikk den brennende fyrstikken inn i røyken fra veken (se om du kan tenne på røyken uten å komme nær veken). Observer det som skjer.

Del 2 Pyrolyse – Tørrdestillasjon 

4) Fest reagensglasset i stativet slik at klemmen holder rundt åpningen og bunnen av glasset peker svakt oppover (se figuren nedenfor).

5) Skyv trebiten helt bak i glasset, tenn gassbrenneren og sett den slik at glasset rundt trebiten varmes opp. Observer det som skjer med trebiten, og stoffer som dannes inne i reagensglasset.

6) Tenn, med en fyrstikk, gassen som kommer ut av reagensglasset. Studer flammen. Fortsett oppvarmingen til trebiten er blitt helt forandret.

7) Skru av gassbrenneren, la reagensglasset kjøle seg ned noen minutter og snu det slik at det som er igjen av trebiten, faller ut.

Resultater og spørsmål

Del 1

a) Nedenfor ser du en skjematisk tegning av en stearinlysflamme. Beskriv de forskjellige områdene i din flamme. Foreslå hvor forbrenningen er fullstendig, og hvor den er ufullstendig, og forklar temperaturvariasjonene i en stearinlysflamme.

b) Forklar det som skjer med flammen når bindersen holdes inne i den.

c) Hva skjedde da du stakk en brennende fyrstikk inn i røyken fra veken? Forklar det som skjedde.

Del 2

d) Beskriv det du så da trebiten i reagensglasset ble varmet opp.

e) Hvorfor tok ikke trestykket fyr?

f)  Finn ut hva det kan være som gjorde gassen som kom ut, brennbar.

g) Hva var det som lå igjen i reagensglasset?

 

RISIKOVURDERING

Egenskaper ved stoffene

•   Gasser og røyk som blir utviklet i del 2 kan irritere luftveiene.

Faremoment ved gjennomføringen

Åpen flamme (gassbrenner og stearinlys). Glass kan sprekke ved oppvarming. Varm binders, varmt glass.

Spesielle tiltak

Unngå løst hår og løse klær. Bruk briller. Ikke ta på varm binders. Ikke ta på varmt glass. Husk at sot setter flekker. Deaktiver røykvarslere eller utfør del 2 i avtrekk.

Avfallshåndtering

Rester kastes som restavfall.