Spaľovanie je akákoľvek chemická reakcia, pri ktorej a palivo (oxidovateľný materiál) reaguje s a okysličovadlo - plynný materiál, ktorý obsahuje plynný kyslík (O2), ako vzduch. Táto reakcia je vždy exotermická, to znamená, že uvoľňuje energiu vo forme tepla. Spravidla sa uvoľňujú ďalšie produkty, najmä ak je palivom organická zlúčenina, ako je oxid uhličitý a voda, ako bude vysvetlené ďalej.
Palivá môžu byť tuhé (papier, drevo, uhlie atď.), Kvapalné (alkohol, benzín, olej) nafta atď.) alebo plynné (plynný vodík, plynný bután atď.). Spaľovacie reakcie sú redoxné, pretože palivá podliehajú oxidácii (strácajú elektróny a svoje NOx sa zvyšuje) a oxidačné činidlo, ktorým je kyslík, sa redukuje (získava elektróny a klesá jeho Nox) za vzniku Produkty.
Tieto reakcie sú veľmi časté a dôležité v našom každodennom živote. Zopár príkladov:
Spaľovanie palív ako benzín a etanol na pohon vozidiel;
Spaľovanie paliva v priemysle;
Spaľovanie varného plynu na varenie jedla;
Pálenie ohňa;
Bunky nášho tela spaľujú, aby strávili jedlo a vyrobili energiu, ktorú telo spotrebuje.
Táborák je príkladom spaľovacej reakcie
Upozorňujeme, že spaľovacie reakcie sa vykonávajú hlavne na získanie tepelnej energie pre mechanickú, elektrickú, kúrenie atď.
Okrem toho, aby mohlo dôjsť k spaľovacím reakciám, a zapaľovanie, to znamená niečo ako iskra, ktorá má poskytnúť aktivačná energia, čo je minimálna energia potrebná na spustenie procesu.
Po spustení a Reťazová reakcia, pretože energia uvoľnená pri reakcii umožňuje pokračovať v spaľovaní. Zastaví sa až po vyčerpaní paliva alebo oxidačného prostriedku.
Existujú dva základné typy spaľovacích reakcií organických zlúčenín, ktorými sú úplné a neúplné spaľovanie. Zistite, o čom je každý:
* Kompletné spaľovanie: Nastáva, keď je dostatok kyslíka na spotrebovanie všetkého paliva a na výrobu oxidu uhličitého a vody ako produktov. Ďalej pri úplných spaľovacích reakciách Nox uhlíka dosahuje svoju maximálnu hodnotu, ktorá je +4.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Príklady:
Úplné spaľovanie metánu: CH4 (g) + 2 O.2 písm. G) → CO2 písm. G) + 2 H2Og) + teplo
Úplné spálenie butánu: 2 ° C4H10 (g) + 13 o2 písm. G) → 8 CO2 písm. G) + 10 H2Og) + teplo
V dôsledku zvyšujúceho sa spaľovania fosílnych palív, ako je uhlie a ropné produkty, množstvo oxidu uhličitého (CO2) v atmosfére sa výrazne zvýšil, čím sa prehĺbil problém globálneho otepľovania v dôsledku zintenzívnenia skleníkový efekt.
Ďalej, ak v palive zostávajú zvyšky síry, budú sa tiež spaľovať a uvoľňovať oxidy síry do atmosféry:
ss + 3/2 O2 písm. G) → OS3 (g)
Tento oxid reaguje s dažďovou vodou a vytvára kyselinu sírovú, čo vedie k ďalším problémom v oblasti životného prostredia: kyslý dážď.
Spaľovaním fosílnych palív automobilmi sa do ovzdušia uvoľňujú znečisťujúce plyny
* Nedokončené spaľovanie: Vyskytuje sa vtedy, keď nie je dostatok kyslíka na spotrebovanie všetkého paliva, a produkuje oxid uhoľnatý a vodu alebo sadze (ktoré sú v zásade tvorené uhlíkom) a vodu ako produkty. Ďalej pri neúplných spaľovacích reakciách uhlíkový NOx dosahuje nižšie hodnoty, napríklad +1 a +2.
Príklady:
Neúplné spaľovanie metánu: CH4 (g) + 3/2 O2 písm. G) → COg) + 2 H2Og)
Neúplné spaľovanie metánu: CH4 (g) + O.2 písm. G) → C.s + 2 H2Og)
Neúplné spaľovanie butánového plynu: C4H10 (g) + 9 o2 písm. G) → 8 COg) + 10 H2Og)
Neúplné spaľovanie butánového plynu: C4H10 (g) + 5 O.2 písm. G) → 8Cg) + 10 H2Og)
Neúplné spaľovacie reakcie generujú menej energie a tiež tvoria odpad, ktorý je veľmi toxický pre životné prostredie.
Štúdium spaľovacích reakcií je preto mimoriadne dôležité nielen pre pokrok v technikách používaných v modernej spoločnosti, ale aj pre kontrolu a znižovanie ich škodlivých účinkov.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Čo je to spaľovanie?“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
