Kaj je zgorevanje?

Zgorevanje je katera koli kemična reakcija, pri kateri a gorivo (oksidativni material) reagira z a oksidant - plinasti material, ki vsebuje plin kisik (O₂), kot zrak. Ta reakcija je vedno eksotermna, to pomeni, da sprošča energijo v obliki toplote. Na splošno se sproščajo drugi proizvodi, zlasti kadar je gorivo organska spojina, kot sta ogljikov dioksid in voda, kot bo razloženo v nadaljevanju.

Goriva so lahko trdna (papir, les, premog itd.), Tekoča (alkohol, bencin, olje) dizelsko gorivo itd.) ali plinasti (plin vodik, plin butan itd.). Reakcije zgorevanja so redoks, saj se goriva oksidirajo (izgubijo elektrone in NOx povečuje) in oksidant, ki je kisik, se zmanjša (pridobi elektrone in njegov Nox se zmanjša) za tvorbo izdelkov.

Te reakcije so zelo pogoste in pomembne v našem vsakdanjem življenju. Oglejte si nekaj primerov:

• Kurilna goriva, kot sta bencin in etanol, za pogon vozil;

• Kurjenje goriva v industriji;

• Sežiganje kuhalnega plina za kuhanje hrane;

• Gorenje ognja;

• Celice našega telesa zgorevajo, da prebavijo hrano in proizvedejo energijo, ki jo bo telo porabilo.

Kres je primer reakcije izgorevanja

Upoštevajte, da se reakcije zgorevanja večinoma izvajajo za pridobivanje toplotne energije za mehansko, električno, ogrevalno itd.

Poleg tega, da pride do reakcij izgorevanja, a vžig, to je nekaj podobnega iskri, ki zagotavlja aktivacijska energija, kar je najmanj energije, potrebne za začetek postopka.

Ko začnete, a Verižna reakcija, saj energija, ki se sprosti v sami reakciji, omogoča nadaljevanje zgorevanja. Ustavi se šele, ko zmanjka goriva ali oksidanta.

Obstajata dve osnovni vrsti reakcije izgorevanja organskih spojin, ki sta popolno in nepopolno zgorevanje. Oglejte si, za kaj gre:

* Popolno zgorevanje: Pojavi se, ko je dovolj kisika, da porabi vse gorivo in proizvede ogljikov dioksid in vodo kot produkta. Poleg tega v celotnih reakcijah izgorevanja Nox ogljika doseže najvišjo vrednost, ki je +4.

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Primeri:

Popolno zgorevanje metana: CH_{4 (g)} + 2 O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + 2 H₂O_(g) + toplota

Popolno zgorevanje butana: 2 C₄H_{10 (g)} + 13 O._{2 (g)} → 8 CO_{2 (g)} + 10 H₂O_(g) + toplota

Zaradi vse večjega izgorevanja fosilnih goriv, ​​kot so premog in naftni derivati, se količina ogljikovega dioksida (CO₂) v ozračju se je močno povečalo, kar je poslabšalo problem globalnega segrevanja zaradi zaostrovanja Učinek tople grede.

Poleg tega, če so v gorivu ostanki žvepla, se bodo tudi zgoreli in sprostili žveplove okside v ozračje:

s_(s) + 3/2 O._{2 (g)} → OS_{3 (g)}

Ta oksid reagira z deževnico in ustvarja žveplovo kislino, kar vodi do drugega okoljskega problema: kisel dež.

Izgorevanje fosilnih goriv v avtomobilih sprošča onesnaževalne pline v ozračje

* Nepopolno zgorevanje: Pojavi se takrat, ko ni dovolj kisika, da bi porabil vse gorivo in proizvede ogljikov monoksid ter vodo ali saje (ki je v osnovi sestavljen iz ogljika) in vodo kot izdelke. Poleg tega pri nepopolnih reakcijah izgorevanja ogljikov NOx doseže nižje vrednosti, kot sta +1 in +2.

Primeri:

Nepopolno zgorevanje metana: CH_{4 (g)} + 3/2 O._{2 (g)} → CO_(g) + 2 H₂O_(g)
Nepopolno zgorevanje metana: CH_{4 (g)} + O_{2 (g)} → C_(s) + 2 H₂O_(g)

Nepopolno zgorevanje plina butana: C₄H_{10 (g)} + 9 O._{2 (g)} → 8 CO_(g) + 10 H₂O_(g)
Nepopolno zgorevanje plina butana: C₄H_{10 (g)} + 5 O_{2 (g)} → 8C_(g) + 10 H₂O_(g)

Nepopolne reakcije zgorevanja ustvarjajo manj energije in tvorijo tudi odpadke, ki so zelo strupeni za okolje.

Tako je preučevanje reakcij izgorevanja izredno pomembno ne le za napredek tehnik, ki se uporabljajo v sodobni družbi, temveč tudi za nadzor in zmanjšanje njihovih škodljivih učinkov.

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kaj je zgorevanje?"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Dostopno 28. junija 2021.