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Concept
Oxyhydrogène
Résumé
L'oxyhydrogène est un gaz composé d'hydrogène et d'oxygène en proportion molaire 2:1 en général. Le gaz peut être obtenu par électrolyse de l'eau. . Dans la pratique, un ratio de 4:1 ou 5:1 d'hydrogène et d'oxygène est nécessaire pour éviter une flamme oxydante.
L'oxyhydrogène est brûlé lorsqu'il est amené à sa température d'auto-inflammation. Pour un mélange stœchiométrique à pression atmosphérique normale, l'auto-inflammation se produit à environ . L'énergie minimale nécessaire pour enflammer un tel mélange avec une étincelle est d'environ . À température et pression normales, le gaz oxhydrique peut brûler quand il comprend entre environ 4 % et 95 % d'hydrogène en volume.
À l'allumage, le mélange de gaz se transforme en vapeur d'eau en libérant de l'énergie qui entretient la réaction : d'énergie (PCI) pour chaque mole de brûlé. La quantité d'énergie thermique dégagée est indépendante du mode de combustion, mais la température de la flamme varie. La température maximale d'environ est atteinte avec un mélange stœchiométrique pur, elle est environ plus chaude que dans une flamme d'hydrogène dans l'air. Lorsque l'un des gaz est mélangé au-delà de ce ratio, ou lorsqu'il est mélangé avec un gaz inerte comme l'azote, la chaleur doit se répandre à travers une plus grande quantité de matière et la température est alors inférieure.
Un mélange stœchiométrique pur peut être obtenu par électrolyse de l'eau, qui utilise un courant électrique pour dissocier les molécules d'eau :
électrolyse :
combustion :
William Nicholson a été le premier à décomposer l'eau de cette manière en 1800. L'énergie nécessaire pour produire le gaz oxhydrique est toujours supérieure ou égale à l'énergie dégagée par la combustion, selon le premier principe de la thermodynamique. De plus l'énergie utilisable pour une application pratique est en général inférieure à l'énergie dégagée, du fait du second principe de la thermodynamique.
On utilise l'oxyhydrogène pour faire une flamme à environ grâce à un embout fin et un filtre pour réguler la pression à la sortie et pour éviter le retour de flamme.
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