ГОРЕНИЕ – совокупность одновременно протекающих физических процессов (плавление, испарение, ионизация) и химических реакций окисления горючего вещества и материала, сопровождающееся, как правило, световым и тепловым излучением и выделением дыма. Горение – это взаимодействие горючего вещества с окислителем, преимущественно с кислородом воздуха. Однако горение может осуществляться без доступа воздуха, если в состав горючего вещества входит окислитель (например, целлюлозные материалы), а также в атмосфере других окислителей (например: фтор; хлор; окислы азота). Некоторые вещества (порошкообразные титан и цирконий, щелочные металлы) способны гореть в азоте и двуокиси диоксиде углерода.
В зависимости от способа подвода окислителя различают:
- диффузионное горение, когда реагенты (горючее и окислитель) перед началом горения не были перемешаны, а их смешение происходит в процессе, за счёт диффузии;
- гомогенное горение, когда реагенты перед началом горения были перемешаны без поверхности раздела фаз;
- гетерогенное горение, когда реагенты находятся в разных агрегатных состояниях (твёрдое – газ, твёрдое – жидкость) или между ними имеется поверхность раздела (твёрдое – твёрдое, несмешивающаяся жидкость – жидкость).
Горение, скорость которого лимитирована скоростью химической реакции, называют кинетическим горением. Так как скорость химического взаимодействия, как правило, превышает скорость диффузии, кинетическое горение протекает с максимальной скоростью (дефлаграция, детонация). При пожаре отмечается смешанный тип горения. В зависимости от скорости горение может быть:
- медленным (тление);
- нормальным (дефлаграция);
- взрывообразным (взрыв)
- детонационным (детонация);
По внешнему проявлению – пламенным или беспламенным.
Беспламенное горение может возникнуть в результате дефицита окислителя (тление) или при низком давлении насыщенных паров горючего вещества (горение тугоплавких металлов и кокса). По механизму развития горение может быть тепловым, при котором причиной самоускорения реакции окисления является повышение температуры, и автокаталитическим (цепным), когда ускорение процесса достигается накоплением промежуточных катализирующих продуктов (активных центров). Автокаталитическое горение осуществляется при сравнительно низких температурах. При достижении определённых концентраций промежуточных каталитических продуктов автокаталитическое горение может переходить в тепловое. При этом температура резко возрастает.
Горение возникает и развивается спонтанно, стихийно (пожар), но может быть специально организованным, целесообразным: энергетическое горение (в целях получения тепловой или электрической энергии) и технологическое горение (доменный процесс, металлотермия, синтез тугоплавких неорганических соединений и т. д.). Горение характеризуется такими величинами, как: температура; скорость; полнота; состав продуктов. Располагая данными о механизме горения и его характерными особенностями, можно увеличивать скорость и температуру горения (промотирование) или снижать их вплоть до прекращения горения (ингибирование).
Литература: Мальцев В.М., Мальцев М.И., Кашпоров Л.Я. Основные характеристики горения. М., 1977; Боратов АН. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. М., 2003.
