Persamaan – Persamaan Pembakaran

Di mulai dengan tinjauan terhadap jenis khusus dari persamaan reaksi kimiawi ini dengan memperhatikan pembakaran propan dalam suatu lingkungan oksigen murni. Reaksi kimianya direpresentasikan oleh

C₃H₈ + 5O₂ →3CO₂ + 4H₂O

Perhatikan bahwa jumlah mol dari elemen – elemen di sisi sebelah kiri tidak harus sama dengan jumlah mol di sisi sebelah kanan. Akan tetapi, jumlah atom dari suatu elemen harus sama sebelum, sesudah dan selama reaksi kimia berlangsung; tapi mengharuskan bahwa selama pembakaran terjadi massa dari setiap elemen tetap terjaga.

Dalam menuliskan persamaan tersebut kita telah menunjukkan bahwa produk – produk hasil reaksinya telah diketahui. Jika tidak disebutkan kita akan mengasumsikan terjadinya pembakaran tuntas; produ – produk hasil pembakaran dari suatu bahan bakar hidrokarbom adalah H₂O dan CO₂. Pembakaran tak-tuntas menghasilkan produk – produk yang mengandung H­₂ CO dan atau OH.

Untuk reaksi kimia sederhana, seperti C₃H₈ + 5O₂ →3CO₂ + 4H₂O , kita langsung dapat menuliskan suatu persamaan kimia seimbang.

Untuk reaksi – reaksi yang lebih rumit metode sistematik berikut terbukti berguna:

Jadikan jumlah mol dari bahan bakar sama dengan 1.

Seimbangkan CO₂ dengan jumlah C dari bahan bakar.

Seimbangkan H₂O dengan H dari bahan bakar.

Seimbangkan O₂ dari CO₂ dan H₂O.

Untuk pembakaran propan kita telah mengasumsikan bahwa prosesnya terjadi dalam lingkungan oksigen murni. Pada kenyataannya, proses pembakaran semacam itu biasanya terjadi dalam udara.

Jumlah udara minimum yang memasok O₂ yang cukup untuk pembakaran tuntas dari bahan bakar disebut sebagai udara teoritis atau udara stoikiometrik. Ketika pembakaran tuntas tercapai dengan udara teoritis, produk – produknya tidak mengandung O₂. Dalam prakteknya, diketahui baha jika pembakan tuntas diinginkan jumlah udara yang dipasok harus lebih besar daripada udara teoritis. Ini disebabkan oleh kinetika kimiawi dan aktivitas molekular dari reaktan – reaktan dan produk – produknya. Jadi kita seringkali berbicara dalam istilah persentase udara teoritis atau persentase udara berlebih, di mana

% udara teoritis = 100 % + % udara berlebih

Sedikit saja kekurangan udara akan menghasilkan terbentuknya CO; beberapa hidrokarbon dapat pula terbentuk akibat kekurangan – kekurangan dalam jumlah banyak.

Parameter yang menghubungkan jumlah udara yang digunakan dalam proses pembakaran adalah rasio udara bahan bakar (air-fuel, AF). Kebalikannya adalah rasio bahan bakar udara (fuel-air, FA). Jadi

        

        

Sumber: Potter, Merle C dan Somerton, Craig W. 2008. Termodinamika Teknik. Erlangga: Jakarta.