Historie studia spalovací

Spalování, oheň a plameny byly pozorovány a spekuloval o od nejstarších dob. Každá civilizace pro ně má své vlastní vysvětlení. Řekové vykládat spalování z hlediska filozofických doktrín, z nichž jeden byl, že určitá “hořlavý princip” byla obsažena ve všech hořlavých látkách a na tomto principu utekl, když bylo tělo spáleno reagovat se vzduchem. Zobecnění konceptu bylo zajištěno flogistonovou teorií, formulovanou v 17. století. Léčeno nejprve jako čistě metafyzická kvalita, flogiston byl později koncipován jako hmotná látka s hmotností a, někdy, negativní hmotnost. Nedostatečnost phlogiston teorie stala zjevnou až v pozdní 18. století, kdy se prokázala, že není schopna vysvětlit řadu nových faktů o spalování, které byly pozorovány poprvé v důsledku zvýšení přesnosti při laboratorní experimenty.

anglický přírodovědec Sir Francis Bacon pozorován v roce 1620, že plamen svíčky má strukturu, ve stejnou dobu, že Robert Fludd, anglický mystik, popsal experiment na spalování v uzavřené nádobě, ve které zjistili, že množství vzduchu byl použit se tím. Německý fyzik Otto von Guericke pomocí vzduchového čerpadla, které vynalezl v roce 1650, prokázal, že svíčka nebude hořet v kontejneru, ze kterého byl čerpán vzduch. Robert Hooke, anglický vědec, v roce 1665 navrhl, že vzduch má aktivní složku, která po zahřátí v kombinaci s hořlavými látkami vyvolává plamen. Další nápad připsal vysoká teplota plamene do rychlého pohybu aktivní částice vzduchu, a to bylo se dozvěděl, že síru smíchanou s nitre může hořet bez přístupu vzduchu (nitre je sloučenina kyslíku, který uvolňuje kyslík, síra).

první přiblížení skutečné povahy spalování navrhl francouzský chemik Antoine-Laurent Lavoisier: byl objeven v roce 1772, že produkty spálené síry nebo fosforu—v podstatě jejich popel—převažují původní látky, a on předpokládal, že větší váha byla vzhledem k jejich mají v kombinaci s klimatizací. Je zajímavé, že již bylo známo, že kovy transformován tepla do kovového popela vážil méně než kovové popel, ale teorie byla, že v některých případech flogistonu v kovech měl negativní hmotnost a na unikající při spalování, vlevo popela z kovu těžší než to bylo s flogiston. Později Lavoisier k závěru, že “pevné” vzduch, který se v kombinaci s síra byla totožná s plyn získaný anglický chemik Joseph Priestley na vytápění kovové ash rtuti; že je, “popel” získané, když rtuť byla spálena by mohly být provedeny, aby se uvolnil plyn, s níž se v kombinaci kovu. Tento plyn byl také totožný s plynem popsaným švédským chemikem Carlem Wilhelmem Scheelem jako aktivní frakce vzduchu, která udržovala spalování. Lavoisier nazval plyn ” kyslíkem.”

lavoisierův teorii, že spalovací byla reakce mezi hořící látkou a plyn kyslík, který je obsažen pouze v omezené míře v atmosféře, byl založen na vědeckých principech, z nichž nejdůležitějším byl zákon o zachování hmoty (po einsteinově teorii relativity, hmoty a energie): celkové množství hmoty ve vesmíru je konstantní. Dokonce i starověcí filozofové hádali tento zákon a byl doložen v 17. století. Lavoisier také vyjasnit pojem “prvek” do moderní zobecnění, že to byla látka, která nemůže být rozděleny, a to také podporuje jeho teorii. Brzy poté, studium plynů anglický chemik John Dalton, a první tabulku atomových vah, které Dalton sestaven, stejně jako mnoho nových plyny objevena před jinými vědci, byly důležité v podpoře nejen lavoisierův teorie spalování, ale jeho celý nový systém z chemie na základě přesných měření. Objevy z dusíku a vodíku v druhé polovině 18. století, přidal se k dřívější objevy oxidu uhličitého a oxidu uhelnatého, a zjištění, že složení vzduchu je pozoruhodně konstantní, i když to je směs, všechny podporované lavoisierův teorie. Správné vysvětlení spalování, možná nejstarší uznávaná chemická reakce, se obvykle říká, že byl základním kamenem ve vývoji moderní vědy.

Od roku 1815 až 1819 anglický chemik Sir Humphry Davy experimentoval na spalování, včetně měření teploty plamene, vyšetřování vliv na plameny řidší plynů a ředicího s různými plyny; on také objevil katalytického spalování—oxidace paliv na katalytického povrchu doprovázeno uvolněním tepla, ale bez plamene.

i Přes tyto objevy, materialistická teorie spalovacích chybí jasný koncept energie, a proto důležitou roli, že energie úvahy hrát v přesné vysvětlení spalování. Byly to experimenty anglického chemika Sir Benjamina Thompsona s teplem v roce 1798, které odhalily důkazy o konceptu tepla jako pohybu částic. Rozvoj kinetické teorie plynů, založené na předpokladu, že teplo výsledky z pohybu molekul a atomů, termodynamiky a termochemie, to vše v 19. století, konečně objasněn energetické aspekty spalování.

Vyšetřování hořící rychlosti, experimenty na pořadí událostí při spalování směsi plynů, a studie odbourávání molekul plynu za tepla (tepelné disociace), v poslední polovině 19. století, hraje zásadní roli při zpřesňování teorie týkající se spalování mechanismus. Studie světla vyzařovaného plameny vedly k jeho analýzu v spektroskop, přístroj, který odděluje směs světelné vlny do složky vlny, a spektrální analýzy obecně, a to včetně teorie, atomová a molekulární spektra, což přispělo k pochopení povahy plameny. Bunsenův hořák byl také důležitý při studiu struktury plamene. Pokrok v průmyslu byl silným podnětem při hledání objasnění jevů plamene. Nebezpečí výbuchu v uhelných dolech upozorňovalo na šíření plamene již v roce 1815, kdy Davy vynalezl svou bezpečnostní lampu. V roce 1881 byla objevena detonace, což vedlo na počátku 20. století k detonační teorii založené na předpokladu, že plyn se za určitých podmínek chová jako tekutina. Po roce 1930 se chemická kinetika stala nepostradatelnou součástí teorie šíření plamene.