# Heet

Voor het snijden van ijzeren voorwerpen zoals spoorrails worden snijbranders gebruikt.
In een snijbrander wordt vrijwel altijd acetyleen (ethyn, C2H2) gebruikt in combinatie met zuivere zuurstof.
Met deze ethyn-zuurstofvlam kan een vlamtemperatuur van ruim boven het smeltpunt van ijzer worden bereikt.
Andere koolwaterstoffen zoals ethaan (C2H6) zijn onbruikbaar voor het snijden van ijzer door een te lage vlamtemperatuur.
De temperatuur die een vlam maximaal kan bereiken, hangt vooral af van twee factoren:
− de reactiewarmte van de verbranding van de brandstof;
− welke verbrandingsproducten ontstaan en in welke hoeveelheden.
Als aangenomen wordt dat ethyn volledig verbrandt, ontstaan koolstofdioxide en waterdamp.
Wanneer verlies van energie naar de omgeving wordt verwaarloosd, wordt de vrijkomende energie uitsluitend gebruikt om koolstofdioxide en waterdamp te verwarmen.
Met behulp van de reactiewarmte van de verbranding (de verbrandingswarmte) van ethyn en de soortelijke warmtes van koolstofdioxide en water kan de
temperatuurstijging van het gasmengsel berekend worden.
Bij volledige verbranding van ethyn zou de maximale temperatuur van de vlam boven 7·103 K liggen.
De soortelijke warmte van een stof kan worden gedefinieerd als het aantal joule dat nodig is om 1 g stof 1 K in temperatuur te laten stijgen.

De berekende waarde van de temperatuur van de ethyn-zuurstofvlam is veel hoger dan de temperatuur die in werkelijkheid gehaald wordt.
De grote afwijking tussen de berekende en de gemeten vlamtemperatuur kan worden verklaard uit de chemische eigenschappen van onder andere
waterdamp.
Als waterdamp wordt verhit, blijkt water namelijk te ontleden in waterstof en zuurstof. In diagram 1 is weergegeven welk percentage van de
watermoleculen is ontleed afhankelijk van de temperatuur.

Tussen 2000 K en 3500 K is de ontleding van waterdamp een evenwicht.

Uit metingen blijkt dat bij de reactie van ethyn met zuurstof vooral koolstofmonoöxide en waterstof worden gevormd.

Op basis van de aanname dat de verbrandingsproducten van de ethynzuurstofvlam CO en H2 zijn, kan worden berekend dat dan een temperatuurstijging van ruim 3·103 K bereikt wordt.
De temperatuurstijging die kan worden bereikt met een ethaanzuurstofvlam, waarbij ook CO en H2 ontstaan, is lager dan van de ethynzuurstofvlam.
Dit wordt onder andere veroorzaakt doordat bij de ethaan-zuurstofvlam meer mol gas moet worden verwarmd.
Ook is de reactiewarmte lager.
HIeronder zijn twee energiediagrammen weergegeven.
Hierin zijn de energieniveaus van de niet-ontleedbare stoffen en de reactieproducten al aangegeven.