II.

熱エネルギーの放出

燃焼は熱エネルギーを放出する過程であり、燃焼熱はエンジンや発電機(→ モーター)によって動力や電気力にかえられ、工場や家庭で利用される。燃焼による酸化反応は、化学物質の製造、たとえば硫黄をもやして二酸化硫黄にかえて硫酸の原料をえる、といった用途に利用される。また燃焼は廃棄物を焼却処理するための手段でもある。

1.

燃焼効率

燃焼の際に放出される熱エネルギーによって、燃焼生成物の温度は上昇する。温度上昇の程度は、放出される熱エネルギーの量と、それが周囲に散逸していく程度、そして燃焼生成物の量によってきまる。燃焼に必要な酸素は、空気からとりいれるのがもっとも簡単だが、空気中の酸素の比率は体積で20%程度で、80%を不活性な窒素が占めるため、燃焼温度は純粋な酸素中よりも相当に低い。

燃焼物の完全燃焼には一定量以上の酸素が必要で、多くの空気をおくりこめば、燃焼による酸化はそれだけ完全なものとなる。ただし空気をふやせば燃焼生成物の温度は低下し、利用できる熱エネルギーは少なくなる。したがって燃焼の目的と用途に応じ、空気と燃料の比率を調整して、利用可能な温度と熱量とをうみだす範囲で燃焼をおこなう。

酸素の豊富な空気や、酸素アセチレン炎(→ アセチレン)のように純粋な酸素とともに燃焼させれば、燃焼温度は高くなる。燃料をこまかく粉砕すると表面積が増加し、酸素と反応しやすくなるので、燃焼速度は高くなる。燃料を微粉状にして、あるいは噴霧によって空気と混合し、酸素と接触させるとさらに燃焼速度は増大する。ロケットのように、熱エネルギーを極端にはやい速度で放出する必要があるときは、酸素の豊富な酸化剤を、直接燃料にくみこむ。