Kun valmistamme ruokaa kodeissamme, käytämme ruoanlaittokaasupolttoa. Yksi asioista, jotka näemme tämän kaasun palamisen aiheuttamassa liekissä, on se, että sen väri on normaalisti hyvin vaaleansininen. Useimmissa palamisreaktioissa, kuten kynttilän polttamisessa, liekki on kuitenkin keltainen.
Sitten herää kysymys:
"Jos jokainen tulipalo on seurausta palamisreaktiosta, miksi joillakin liekeillä on eri värit?"
Ymmärtääksemme, miten tämä tapahtuu, meidän on ymmärrettävä, mikä on palamisreaktio ja mitä aineita on jokaisessa mainitussa reaktiossa.
Palamisreaktio tapahtuu, kun hapetin kuluttaa polttoainetta (hapetettava materiaali) (happea sisältävä kaasumainen materiaali) lämpöenergian (lämmön) tuottamiseksi.
Toinen tärkeä asia, joka meidän on tiedettävä palamisreaktioista, on se, että ne voivat tapahtua a täydellinen tai puutteellinen. Jos happea on tarpeeksi polttoaineen kuluttamiseen, reaktio on täydellinen ja tuottaa hiilidioksidia (CO2) ja vesi (H2O). Muuten palaminen on osittaista, epätäydellistä, jolloin syntyy hiilimonoksidia (CO) ja vettä; tai hiili (C) ja vesi.
Molemmissa tapauksissa analysoimme, hapetin on ilmassa oleva happi. Polttoaineet ovat kuitenkin erilaisia. Keittokaasu on itse asiassa nestekaasua (LPG), joka on seos hiilivetyjä (alkaanit), pääasiallisena polttoaineena butaani (C4H10). Siten keittokaasu koostuu alkaanimolekyyleistä, joilla on vain kolme tai neljä hiiliatomia, siksi sen polttamiseen tarvitaan vain vähän happea. Tämä reaktio voidaan ilmaista seuraavasti:
1C4H10 (g) + 13/2 O2 g) → 4 CO2 g) + 5 tuntia2O(g), ∆H <0
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Kynttilöiden tapauksessa parafiini on reaktion polttoaine, ja se koostuu alkaanien seoksesta hiiliatomien kanssa, jotka vaihtelevat välillä 20-36. Siten, se vie paljon enemmän happea, jotta tämä reaktio tapahtuu täydellisesti. Katso esimerkki:
1C24H50 (s) + 70/2 O2 g) → 25 CO2 g) + 25 H2O(g), ∆H <0
Ilmassa ei ole tarpeeksi happea tämän täydellisen palamisen suorittamiseksi, joten se tapahtuu epätäydellisesti, kuten alla on esitetty:
1C24H50 (s) +49/2 O2 g) → 24 CO(g) + 25 H2O(g), ∆H <0
1C24H50 (s) +25/2 O2 g) → 24Cs + 25 H2O(g), ∆H <0
Keskeneräiset reaktiot tuottavat vähemmän energiaa kuin täydellinen palaminen. Tämä selittää liekkien värien välisen eron, koska epätäydelliselle palamiselle tyypillisellä keltaisella liekillä on pienempi energia. Sininen liekki on ominaista täydelliselle palamiselle, jossa on enemmän energiaa.
Tämä selittää myös noken muodostumisen kynttilän liekillä (kuvassa alla), jota hiiltä pidetään epätäydellisen palamisen tuotteena.
Mutta miksi Bunsen-polttimessa on mahdollista saada keltaisia ja sinisiä liekkejä, kun polttoaine ei muutu?
Bunsen-polttimen tapauksessa tämä saavutetaan säätämällä kaasun ja ilman sisäänmenoa. Jos ikkuna suljetaan, mikä aiheuttaa pienen määrän ilman pääsyn, saatu liekki on keltainen, koska siinä on vähän happea täydellisen palamisen suorittamiseksi. Jos kaasu-ilmaseoksen säätö on riittävä, saamme sinisen liekin.
Katso kunkin ominaisuuden ominaisuudet alla olevasta taulukosta:
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Eri väripalot ja liekit"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/combustao-chamas-cores-diferentes.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
