Spalování je jakákoli chemická reakce, při které a pohonné hmoty (oxidovatelný materiál) reaguje s a okysličovadlo - plynný materiál, který obsahuje plynný kyslík (O2), jako vzduch. Tato reakce je vždy exotermická, to znamená, že uvolňuje energii ve formě tepla. Obecně se uvolňují další produkty, zejména když palivem je organická sloučenina, jako je oxid uhličitý a voda, jak bude vysvětleno níže.
Paliva mohou být pevná (papír, dřevo, uhlí atd.), Kapalná (alkohol, benzín, olej) nafta atd.) nebo plynné (plynný vodík, plynný butan atd.). Spalovací reakce jsou redoxní, protože paliva podléhají oxidaci (ztrácejí elektrony a své NOx zvyšuje) a oxidační činidlo, kterým je kyslík, se redukuje (získává elektrony a jeho Nox klesá) pro tvorbu produkty.
Tyto reakce jsou velmi časté a důležité v našem každodenním životě. Podívejte se na několik příkladů:
Spalování paliv, jako je benzín a ethanol, na pohon vozidel;
Spalování paliva v průmyslových odvětvích;
Spalování kuchyňského plynu na vaření potravin;
Hořící oheň;
Buňky našeho těla spalují trávení potravy a produkují energii, kterou tělo spotřebuje.
Táborák je příkladem spalovací reakce
Pamatujte, že spalovací reakce se provádějí hlavně za účelem získání tepelné energie pro mechanickou, elektrickou, topnou a tak dále.
Kromě toho, aby mohlo dojít ke spalovacím reakcím, a zapalování, to znamená něco jako jiskra, která poskytuje aktivační energie, což je minimální energie potřebná k zahájení procesu.
Po spuštění, a Řetězová reakce, protože energie uvolněná při reakci umožňuje spalování pokračovat. Zastaví se, až dojde palivo nebo okysličovadlo.
Existují dva základní typy spalovacích reakcí organických sloučenin, kterými jsou úplné a neúplné spalování. Podívejte se, o čem každý z nich je:
* Kompletní spalování: K tomu dochází, když je dostatek kyslíku, aby spotřeboval veškeré palivo a produkoval oxid uhličitý a vodu jako produkty. Kromě toho při úplných spalovacích reakcích dosahuje Nox uhlíku maximální hodnoty, která je +4.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Příklady:
Úplné spalování metanu: CH4 (g) + 2 O.2 (g) → CO2 (g) + 2 H2Ó(G) + teplo
Úplné spalování butanu: 2 ° C4H10 (g) + 13 O.2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 hodin2Ó(G) + teplo
Kvůli rostoucímu spalování fosilních paliv, jako je uhlí a ropné produkty, množství oxidu uhličitého (CO2) v atmosféře se hodně zvýšil, čímž se prohloubil problém globálního oteplování v důsledku intenzifikace skleníkový efekt.
Kromě toho, pokud jsou v palivu zbytky síry, budou také spalovány a uvolňují oxidy síry do atmosféry:
s(s) + 3/2 O.2 (g) → OS3 (g)
Tento oxid reaguje s dešťovou vodou a generuje kyselinu sírovou, což vede k dalšímu ekologickému problému: kyselý déšť.
Při spalování fosilních paliv v automobilech se do ovzduší uvolňují znečišťující plyny
* Nedokončené spalování: Dochází k němu, když není dostatek kyslíku, aby spotřeboval veškeré palivo, a produkuje oxid uhelnatý a vodu nebo saze (které jsou v zásadě tvořeny uhlíkem) a vodu jako produkty. Kromě toho v neúplných spalovacích reakcích uhlíkový NOx dosahuje nižších hodnot, například +1 a +2.
Příklady:
Neúplné spalování metanu: CH4 (g) + 3/2 O.2 (g) → CO(G) + 2 H2Ó(G)
Neúplné spalování metanu: CH4 (g) + O.2 (g) → C.(s) + 2 H2Ó(G)
Neúplné spalování butanového plynu: C4H10 (g) + 9 o2 (g) → 8 CO(G) + 10 hodin2Ó(G)
Neúplné spalování butanového plynu: C4H10 (g) + 5 O.2 (g) → 8C(G) + 10 hodin2Ó(G)
Neúplné reakce spalování generují méně energie a také tvoří odpad, který je velmi toxický pro životní prostředí.
Studium spalovacích reakcí je tedy nesmírně důležité nejen pro pokrok v technikách používaných v moderní společnosti, ale také pro řízení a snižování jejich škodlivých účinků.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Co je to spalování?“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.
