Põlemine on igasugune keemiline reaktsioon, mille käigus a kütus (oksüdeeritav materjal) reageerib a oksüdeerija - gaasiline materjal, mis sisaldab gaasilist hapnikku (O2), nagu õhk. See reaktsioon on alati eksotermiline, see tähendab, et see vabastab energiat soojuse kujul. Üldiselt eralduvad muud tooted, eriti kui kütus on orgaaniline ühend, näiteks süsinikdioksiid ja vesi, mida selgitatakse allpool.
Kütused võivad olla tahked (paber, puit, kivisüsi jne), vedelad (alkohol, bensiin, õli) diisel jne.) või gaasiline (gaasiline vesinik, butaangaas jne). Põlemisreaktsioonid on redoks, kuna kütused oksüdeeruvad (kaotavad elektrone ja NOx) suureneb) ja oksüdeerija, milleks on hapnik, redutseeritakse (see saab elektrone ja selle Nox väheneb) tooted.
Need reaktsioonid on meie igapäevases elus väga levinud ja olulised. Vaadake mõnda näidet:
Sõidukite jõul kütuste, näiteks bensiini ja etanooli põletamine;
Kütuse põletamine tööstuses;
Keetmisgaasi põletamine toidu valmistamiseks;
Tulekahju põletamine;
Meie keha rakud põlevad toidu seedimiseks ja energia saamiseks, mida keha tarbib.
Lõke on näide põlemisreaktsioonist
Pange tähele, et põlemisreaktsioonid viiakse peamiselt läbi soojusenergia saamiseks mehaaniliseks, elektriliseks, kütmiseks jne.
Lisaks sellele tuleb põlemisreaktsioonide tekkimiseks a süüde, see tähendab midagi sellist nagu säde, et pakkuda aktiveerimisenergia, mis on protsessi käivitamiseks vajalik minimaalne energia.
Kui see on alanud, a Ahelreaktsioon, kuna reaktsioonis eralduv energia võimaldab põlemist jätkata. See peatub alles siis, kui kütus või oksüdeerija saab otsa.
Orgaaniliste ühendite põlemisreaktsioonidel on kaks põhitüüpi, milleks on täielik ja mittetäielik põlemine. Vaadake, millest igaüks räägib:
* Täielik põlemine: See tekib siis, kui hapnikku on piisavalt kogu kütuse tarbimiseks ning toodanguks süsinikdioksiidi ja vee tootmiseks. Peale selle saavutab täielike põlemisreaktsioonide käigus süsinikdioksiidi maksimaalne väärtus, mis on +4.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Näited:
Metaani täielik põlemine: CH4 g) + 2 O2 g) → CO2 g) + 2 H2Og) + kuumus
Butaani täielik põlemine: 2 ° C4H10 (g) + 13 O2 g) → 8 CO2 g) + 10 H2Og) + kuumus
Fossiilkütuste, nagu kivisüsi ja naftasaadused, suureneva põlemise tõttu on süsinikdioksiidi (CO2) on atmosfääris palju suurenenud, süvendades globaalse soojenemise probleemi kasvuhooneefekt.
Lisaks sellele, kui kütuses on väävlijääke, siis ka need põlevad, eraldades atmosfääri vääveloksiide:
ss) + 3/2 O2 g) → OS3 g)
See oksiid reageerib vihmaveega ja tekitab väävelhapet, mis toob kaasa teise keskkonnaprobleemi: happevihm.
Fossiilkütuste põletamine autode poolt eraldab atmosfääri saastavaid gaase
* Mittetäielik põlemine: See tekib siis, kui kogu kütuse tarbimiseks pole piisavalt hapnikku ja toodab toodetena süsinikmonooksiidi ja vett või tahma (mis koosneb põhiliselt süsinikust) ja vett. Puudulike põlemisreaktsioonide korral jõuab süsinikdioksiidioksiid madalamate väärtusteni, näiteks +1 ja +2.
Näited:
Metaani mittetäielik põlemine: CH4 g) + 3/2 O2 g) → COg) + 2 H2Og)
Metaani mittetäielik põlemine: CH4 g) + O2 g) → Cs) + 2 H2Og)
Butaangaasi mittetäielik põlemine: C4H10 (g) + 9 O2 g) → 8 COg) + 10 H2Og)
Butaangaasi mittetäielik põlemine: C4H10 (g) + 5 O2 g) → 8Cg) + 10 H2Og)
Mittetäielikud põlemisreaktsioonid tekitavad vähem energiat ja moodustavad ka keskkonnale väga mürgiseid jäätmeid.
Seega on põlemisreaktsioonide uurimine äärmiselt oluline mitte ainult kaasaegses ühiskonnas kasutatavate tehnikate edendamiseks, vaid ka nende kahjulike mõjude kontrollimiseks ja vähendamiseks.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Mis on põlemine?"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.
