Palaminen on mikä tahansa kemiallinen reaktio, jossa a polttoainetta (hapettava materiaali) reagoi a hapetin - kaasumainen aine, joka sisältää happikaasua (O2), kuten ilma. Tämä reaktio on aina eksoterminen, toisin sanoen se vapauttaa energiaa lämmön muodossa. Yleensä muita tuotteita vapautuu, varsinkin kun polttoaine on orgaaninen yhdiste, kuten hiilidioksidi ja vesi, kuten jäljempänä selitetään.
Polttoaineet voivat olla kiinteitä (paperi, puu, hiili jne.), Nestemäisiä (alkoholi, bensiini, öljy) diesel jne.) tai kaasumaiset (vetykaasu, butaanikaasu jne.). Palamisreaktiot ovat redox, kun polttoaineet hapettuvat (ne menettävät elektroneja ja NOx: ta happi on pelkistynyt (se saa elektroneja ja sen Nox pienenee) Tuotteet.
Nämä reaktiot ovat hyvin yleisiä ja tärkeitä jokapäiväisessä elämässämme. Katso joitain esimerkkejä:
Polttoaineiden, kuten bensiinin ja etanolin, polttaminen ajoneuvojen moottorina;
Polttoaineiden polttaminen teollisuudessa;
Keittokaasun polttaminen ruoanvalmistukseen;
Tulen polttaminen;
Kehomme solut palavat ruoan sulattamiseksi ja tuottavat energiaa, jota keho kuluttaa.
Kokko on esimerkki palamisreaktiosta
Huomaa, että palamisreaktiot suoritetaan pääasiassa lämpöenergian saamiseksi mekaanista, sähköistä, lämmityslaitetta jne. Varten.
Lisäksi, jotta palamisreaktiot tapahtuvat, a sytytys, eli jotain kipinää tarjoamaan aktivointienergia, joka on vähimmäisenergia, joka tarvitaan prosessin aloittamiseen.
Aloitettuasi a Ketjureaktio, koska reaktiossa vapautuva energia sallii palamisen jatkumisen. Se pysähtyy vasta, kun polttoaine tai hapetin loppuu.
Orgaanisten yhdisteiden palamisreaktioita on kahta perustyyppiä, jotka ovat täydellinen ja epätäydellinen palaminen. Katso, mistä kukin on kyse:
* Täydellinen palaminen: Se tapahtuu, kun happea on riittävästi kaiken polttoaineen kuluttamiseen ja hiilidioksidin ja veden tuottamiseen tuotteina. Lisäksi täydellisissä palamisreaktioissa hiilen Nox saavuttaa maksimiarvonsa, joka on +4.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Esimerkkejä:
Metaanin täydellinen palaminen: CH4 g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O(g) + lämpö
Butaanin täydellinen palaminen: 2 ° C4H10 (g) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) +10 H2O(g) + lämpö
Fossiilisten polttoaineiden, kuten kivihiilen ja öljytuotteiden, lisääntyvän palamisen vuoksi hiilidioksidin (CO2) ilmakehässä on lisääntynyt paljon, mikä on pahentanut ilmaston lämpenemistä kasvihuoneilmiö.
Lisäksi, jos polttoaineessa on rikkijäämiä, ne myös palavat vapauttamalla rikkioksidit ilmakehään:
ss + 3/2 O2 (g) → käyttöjärjestelmä3 g)
Tämä oksidi reagoi sadeveden kanssa ja tuottaa rikkihappoa, mikä johtaa toiseen ympäristöongelmaan: happosade.
Autojen polttamalla fossiilisia polttoaineita vapautuu pilaavia kaasuja ilmakehään
* Keskeneräinen palaminen: Se tapahtuu, kun happea ei ole tarpeeksi kaiken polttoaineen kuluttamiseen ja se tuottaa tuotteina hiilimonoksidia ja vettä tai nokea (koostuu pääasiassa hiilestä) ja vettä. Lisäksi epätäydellisissä palamisreaktioissa hiili-NOx saavuttaa alemmat arvot, kuten +1 ja +2.
Esimerkkejä:
Metaanin epätäydellinen palaminen: CH4 g) + 3/2 O2 (g) → CO(g) + 2 H2O(g)
Metaanin epätäydellinen palaminen: CH4 g) + O2 (g) → Cs + 2 H2O(g)
Butaanikaasun epätäydellinen palaminen: C4H10 (g) + 9 O2 (g) → 8 CO(g) +10 H2O(g)
Butaanikaasun epätäydellinen palaminen: C4H10 (g) + 5 O2 (g) → 8C(g) +10 H2O(g)
Keskeneräiset palamisreaktiot tuottavat vähemmän energiaa ja muodostavat myös ympäristölle erittäin myrkyllistä jätettä.
Siksi palamisreaktioiden tutkimus on erittäin tärkeää paitsi modernissa yhteiskunnassa käytettyjen tekniikoiden edistämiseksi myös niiden haitallisten vaikutusten hallitsemiseksi ja vähentämiseksi.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Mikä on palaminen?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.