Sadegšana ir jebkura ķīmiska reakcija, kurā a degviela (oksidējamais materiāls) reaģē ar a oksidētājs - gāzveida materiāls, kas satur skābekļa gāzi (O2), tāpat kā gaiss. Šī reakcija vienmēr ir eksotermiska, tas ir, tā atbrīvo enerģiju siltuma formā. Parasti citi produkti tiek izlaisti, it īpaši, ja degviela ir organisks savienojums, piemēram, oglekļa dioksīds un ūdens, kā paskaidrots tālāk.
Degviela var būt cieta (papīrs, koks, ogles uc), šķidra (spirts, benzīns, eļļa) dīzeļdegviela utt.) vai gāzveida (ūdeņraža gāze, butāna gāze utt.). Sadegšanas reakcijas ir redokss, jo degviela tiek oksidēta (tā zaudē elektronus un NOx palielinās) un oksidētājs, kas ir skābeklis, tiek samazināts (tas iegūst elektronus un tā Nox samazinās), veidojot produktiem.
Šīs reakcijas ir ļoti izplatītas un svarīgas mūsu ikdienas dzīvē. Skatiet dažus piemērus:
Dedzinot degvielu, piemēram, benzīnu un etanolu, transportlīdzekļu darbināšanai;
Kurināmā degšana rūpniecībā;
Vārīšanas gāzes sadedzināšana pārtikas pagatavošanai;
Uguns dedzināšana;
Mūsu ķermeņa šūnas veic sadedzināšanu, lai sagremotu pārtiku un ražotu enerģiju, ko organisms patērēs.
Ugunskurs ir degšanas reakcijas piemērs
Ievērojiet, ka sadegšanas reakcijas galvenokārt tiek veiktas, lai iegūtu siltumenerģiju mehāniskai, elektriskai, apkures utt.
Turklāt, lai notiktu sadegšanas reakcijas, a aizdedze, tas ir, kaut kas līdzīgs dzirkstelei, lai nodrošinātu aktivācijas enerģija, kas ir minimālā enerģija, kas nepieciešama procesa sākšanai.
Kad tas ir sākts, a Ķēdes reakcija, jo enerģija, kas izdalās reakcijā, ļauj turpināt degšanu. Tas apstājas tikai tad, kad beidzas degviela vai oksidētājs.
Ir divi organisko savienojumu sadegšanas reakciju pamata veidi, kas ir pilnīga un nepilnīga sadedzināšana. Skatiet, kas ir katrs:
* Pilnīga sadedzināšana: Tas notiek, ja ir pietiekami daudz skābekļa, lai patērētu visu degvielu un ražotu oglekļa dioksīdu un ūdeni kā produktus. Turklāt pilnīgās sadegšanas reakcijās oglekļa oksīds sasniedz maksimālo vērtību, kas ir +4.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vēl vairāk;)
Piemēri:
Pilnīga metāna sadedzināšana: CH4. punkta g) apakšpunkts + 2 O2. punkta g) apakšpunkts → CO2. punkta g) apakšpunkts + 2 H2Og) + siltums
Pilnīga butāna sadegšana: 2 C4H10. g) + 13 O2. punkta g) apakšpunkts → 8 CO2. punkta g) apakšpunkts + 10 H2Og) + siltums
Sakarā ar fosilā kurināmā, piemēram, ogļu un naftas produktu, sadedzināšanas pieaugumu oglekļa dioksīda (CO2) atmosfērā ir daudz pieaudzis, saasinot globālās sasilšanas problēmu, pateicoties ANO intensitātei siltumnīcas efekts.
Turklāt, ja degvielā ir sēra atlikumi, tie arī tiks sadedzināti, atmosfērā izdalot sēra oksīdus:
ss) + 3/2 O2. punkta g) apakšpunkts → OS3. punkta g) apakšpunkts
Šis oksīds reaģē ar lietus ūdeni un rada sērskābi, kas izraisa vēl vienu vides problēmu: skābais lietus.
Dedzinot fosilo degvielu ar automašīnām, atmosfērā tiek izdalītas piesārņojošās gāzes
* Nepabeigta sadegšana: Tas notiek, ja nav pietiekami daudz skābekļa, lai patērētu visu degvielu, un kā produkti ražo oglekļa monoksīdu un ūdeni vai kvēpus (kas galvenokārt sastāv no oglekļa) un ūdeni. Turklāt nepilnīgās sadegšanas reakcijās oglekļa NOx sasniedz zemākas vērtības, piemēram, +1 un +2.
Piemēri:
Nepilnīga metāna sadegšana: CH4. punkta g) apakšpunkts + 3/2 O2. punkta g) apakšpunkts → COg) + 2 H2Og)
Nepilnīga metāna sadegšana: CH4. punkta g) apakšpunkts + O2. punkta g) apakšpunkts → Cs) + 2 H2Og)
Nepilnīga butāna gāzes sadegšana: C4H10. g) + 9 O2. punkta g) apakšpunkts → 8 COg) + 10 H2Og)
Nepilnīga butāna gāzes sadegšana: C4H10. g) + 5 O2. punkta g) apakšpunkts → 8Cg) + 10 H2Og)
Nepilnīgas sadegšanas reakcijas rada mazāk enerģijas un veido arī atkritumus, kas ir ļoti toksiski videi.
Tādējādi degšanas reakciju izpēte ir ārkārtīgi svarīga ne tikai mūsdienu sabiedrībā izmantoto metožu attīstībai, bet arī to kaitīgās ietekmes kontrolei un mazināšanai.
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kas ir degšana?"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Piekļuve 2021. gada 28. jūnijam.
