რა არის წვა?

წვა არის ნებისმიერი ქიმიური რეაქცია, რომელშიც ა საწვავი (იჟანგებადი მასალა) რეაგირებს ა ოქსიდიზატორი - აირისებრი მასალა, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის გაზს (O₂), როგორც ჰაერი. ეს რეაქცია ყოველთვის არის ეგზოთერმული, ანუ ენერგიას გამოყოფს სითბოს სახით. საერთოდ, სხვა პროდუქტები გამოიყოფა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც საწვავი ორგანული ნაერთია, მაგალითად, ნახშირორჟანგი და წყალი, როგორც ამას ქვემოთ განვმარტავთ.

საწვავი შეიძლება იყოს მყარი (ქაღალდი, ხე, ნახშირი და ა.შ.), თხევადი (ალკოჰოლი, ბენზინი, ზეთი) დიზელი და ა.შ..) ან გაზური (წყალბადის გაზი, ბუტანის აირი და ა.შ.). წვის რეაქციები რედოქსია, რადგან საწვავი განიცდის დაჟანგვას (ისინი კარგავენ ელექტრონებს და NOx– ს იზრდება) და ჟანგბადი, რომელიც არის ჟანგბადი, მცირდება (ის ელექტრონებს იძენს და მისი Nox იკლებს) ფორმირებისთვის პროდუქტები

ეს რეაქციები ძალიან გავრცელებული და მნიშვნელოვანია ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში. იხილეთ რამდენიმე მაგალითი:

• საწვავის დაწვა, როგორიცაა ბენზინი და ეთანოლი მანქანების ელექტროენერგიის მისაღებად;

• საწვავის წვა მრეწველობაში;

• საჭმლის მოსამზადებლად გაზქურის დაწვა;

• ცეცხლის დაწვა;

• ჩვენი სხეულის უჯრედები აწარმოებენ წვას საკვების მონელების მიზნით და წარმოქმნიან ენერგიას, რომელსაც ორგანიზმი მოხმარდება.

კოცონი წვის რეაქციის მაგალითია

გაითვალისწინეთ, რომ წვის რეაქციები ძირითადად ხორციელდება თერმული ენერგიის მისაღებად მექანიკური, ელექტრული, გათბობისთვის და ა.შ.

გარდა ამისა, წვის რეაქციების წარმოქმნის მიზნით, ა ანთება, ანუ ნაპერწკლის მსგავსია აქტივაციის ენერგია, რაც არის მინიმალური ენერგია, რომელიც საჭიროა პროცესის დასაწყებად.

ერთხელ დაწყებული, ა Ჯაჭვური რეაქცია, რადგან რეაქციაში გამოყოფილი ენერგია წვის გაგრძელების საშუალებას იძლევა. იგი ჩერდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც საწვავი ან ჟანგვა იწურება.

ორგანული ნაერთების წვის რეაქციების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს სრული და არასრული წვა. იხილეთ რას ეხება თითოეული:

* სრული წვა: ეს ხდება მაშინ, როდესაც საკმარისია ჟანგბადი, რომ მოიხმაროს ყველა საწვავი და წარმოქმნას ნახშირორჟანგი და წყალი, როგორც პროდუქტები. გარდა ამისა, სრული წვის რეაქციებში ნახშირბადის Nox აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას, რაც არის +4.

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

მაგალითები:

მეთანის სრული წვა: CH_{4 (გ)} + 2 ო_{2 (გ)} → CO_{2 (გ)} + 2 სთ₂ო_(ზ) + სითბო

ბუტანის სრული წვა: 2 გ₄ჰ_{10 (გ)} + 13 ო_{2 (გ)} → 8 CO_{2 (გ)} + 10 სთ₂ო_(ზ) + სითბო

წიაღისეული საწვავის, მაგალითად ნახშირისა და ნავთობპროდუქტების მზარდი წვის გამო, ნახშირორჟანგის რაოდენობა (CO₂) ატმოსფეროში ძალიან გაიზარდა, რაც გლობალური დათბობის პრობლემას ამძაფრებს სათბურის ეფექტი.

გარდა ამისა, თუ საწვავში არის გოგირდის ნარჩენები, ისინი ასევე იწვის, ატმოსფეროში გამოყოფენ გოგირდის ოქსიდებს:

ს_(s) + 3/2 ო_{2 (გ)} → ოპერაციული სისტემა_{3 (გ)}

ეს ოქსიდი რეაგირებს წვიმის წყალთან და წარმოქმნის გოგირდმჟავას, რაც იწვევს სხვა გარემოსდაცვით პრობლემას: მჟავე წვიმა.

ავტომობილების მიერ წიაღისეული საწვავის წვა ატმოსფეროში გამოყოფს დამაბინძურებელ გაზებს

* არასრული წვა: ეს ხდება მაშინ, როდესაც არ არის საკმარისი ჟანგბადი, რომ მოიხმაროს საწვავი და წარმოიქმნება ნახშირჟანგი და წყალი ან ჭვარტლი (რომელიც ძირითადად ნახშირბადისგან შედგება) და წყალი, როგორც პროდუქტები. გარდა ამისა, არასრული წვის რეაქციებში ნახშირბადის NOx აღწევს დაბალ მნიშვნელობებს, როგორიცაა +1 და +2.

მაგალითები:

მეთანის არასრული წვა: CH_{4 (გ)} + 3/2 ო_{2 (გ)} → CO_(ზ) + 2 სთ₂ო_(ზ)
მეთანის არასრული წვა: CH_{4 (გ)} + ო_{2 (გ)} გ_(s) + 2 სთ₂ო_(ზ)

ბუტანის გაზის არასრული წვა: C₄ჰ_{10 (გ)} + 9 ო_{2 (გ)} → 8 CO_(ზ) + 10 სთ₂ო_(ზ)
ბუტანის გაზის არასრული წვა: C₄ჰ_{10 (გ)} + 5 ო_{2 (გ)} C 8C_(ზ) + 10 სთ₂ო_(ზ)

არასრული წვის რეაქციები ნაკლებ ენერგიას გამოიმუშავებს და ასევე ქმნის ნარჩენებს, რომლებიც ძალიან ტოქსიკურია გარემოსთვის.

ამრიგად, წვის რეაქციების შესწავლა ძალზე მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ თანამედროვე საზოგადოებაში გამოყენებული ტექნიკის წინსვლისთვის, არამედ მათი მავნე ზემოქმედების კონტროლისა და შემცირებისთვის.

ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

FOGAÇA, ჯენიფერ როშა ვარგასი. "რა არის წვა?"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. წვდომა 2021 წლის 28 ივნისს.