การเผาไหม้คือปฏิกิริยาเคมีใดๆ ที่ a เชื้อเพลิง (วัสดุออกซิไดซ์ได้) ทำปฏิกิริยากับ a ออกซิไดเซอร์ — วัสดุที่เป็นก๊าซที่มีก๊าซออกซิเจน (O2) เหมือนอากาศ ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อนเสมอ กล่าวคือ ปล่อยพลังงานออกมาในรูปของความร้อน โดยทั่วไปแล้ว ผลิตภัณฑ์อื่นๆ จะถูกปล่อยออกมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเชื้อเพลิงเป็นสารประกอบอินทรีย์ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ดังจะอธิบายเพิ่มเติมด้านล่าง
เชื้อเพลิงอาจเป็นของแข็ง (กระดาษ ไม้ ถ่านหิน เป็นต้น) ของเหลว (แอลกอฮอล์ น้ำมันเบนซิน น้ำมัน ดีเซล ฯลฯ.) หรือก๊าซ (ก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซบิวเทน ฯลฯ) ปฏิกิริยาการเผาไหม้เป็นปฏิกิริยารีดอกซ์ เนื่องจากเชื้อเพลิงเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (พวกมันสูญเสียอิเล็กตรอนและNOx theirของพวกมัน) เพิ่มขึ้น) และตัวออกซิไดเซอร์ซึ่งเป็นออกซิเจนจะลดลง (ได้รับอิเล็กตรอนและ Nox ลดลง) สำหรับการก่อตัวของ สินค้า.
ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นเรื่องปกติธรรมดาและมีความสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา ดูตัวอย่างบางส่วน:
การเผาเชื้อเพลิง เช่น น้ำมันเบนซินและเอทานอลให้กับรถยนต์ไฟฟ้า
การเผาไหม้เชื้อเพลิงในอุตสาหกรรม
การเผาไหม้ก๊าซหุงต้มเพื่อประกอบอาหาร
เผาไฟ;
เซลล์ในร่างกายของเราทำการเผาไหม้เพื่อย่อยอาหารและผลิตพลังงานที่ร่างกายจะบริโภค
กองไฟเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาการเผาไหม้
โปรดทราบว่าปฏิกิริยาการเผาไหม้ส่วนใหญ่ดำเนินการเพื่อให้ได้พลังงานความร้อนสำหรับเครื่องกล ไฟฟ้า ความร้อน และอื่นๆ
นอกจากนี้ เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ a จุดระเบิดนั่นคือ บางอย่างที่เหมือนกับจุดประกายให้ to พลังงานกระตุ้นซึ่งเป็นพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการเริ่มต้นกระบวนการ
เมื่อเริ่มต้นแล้ว a ปฏิกิริยาลูกโซ่เนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาทำให้การเผาไหม้ดำเนินต่อไปได้ จะหยุดเมื่อเชื้อเพลิงหรือตัวออกซิไดเซอร์หมดเท่านั้น
ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารประกอบอินทรีย์เบื้องต้นมีอยู่ 2 ประเภท คือ การเผาไหม้ที่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์. ดูว่าแต่ละคนเกี่ยวกับอะไร:
* การเผาไหม้ที่สมบูรณ์: มันเกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจนเพียงพอที่จะบริโภคเชื้อเพลิงทั้งหมดและผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ ในปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ Nox ของคาร์บอนถึงค่าสูงสุดซึ่งก็คือ +4
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
ตัวอย่าง:
การเผาไหม้มีเทนที่สมบูรณ์: CH4(ก.) + 2 โอ2(ก.) → CO2(ก.) + 2 ชั่วโมง2โอ(ช) + ความร้อน
การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของบิวเทน: 2 C4โฮ10(ก.) + 13 โอ2(ก.) → 8 CO2(ก.) + 10 ชั่วโมง2โอ(ช) + ความร้อน
เนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่เพิ่มขึ้น เช่น ถ่านหินและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ (CO)2) ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้ปัญหาภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้นเนื่องจากการทวีความรุนแรงของ ภาวะเรือนกระจก.
นอกจากนี้ หากมีกำมะถันตกค้างในเชื้อเพลิง พวกมันจะถูกเผาไหม้ด้วย โดยปล่อยซัลเฟอร์ออกไซด์สู่บรรยากาศ:
ส(ส) + 3/2 ออน2(ก.) → OS3(ก.)
ออกไซด์นี้ทำปฏิกิริยากับน้ำฝนและทำให้เกิดกรดซัลฟิวริก ซึ่งนำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่น: ฝนกรด.
การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลโดยรถยนต์จะปล่อยก๊าซที่ก่อมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศ
* การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์: มันเกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจนไม่เพียงพอที่จะใช้เชื้อเพลิงทั้งหมดและผลิตคาร์บอนมอนอกไซด์และน้ำหรือเขม่า (ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยคาร์บอน) และน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ ในปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ Nox ของคาร์บอนถึงค่าที่ต่ำกว่าเช่น +1 และ +2
ตัวอย่าง:
การเผาไหม้มีเทนไม่สมบูรณ์: CH4(ก.) + 3/2 ออน2(ก.) → CO(ช) + 2 ชั่วโมง2โอ(ช)
การเผาไหม้มีเทนไม่สมบูรณ์: CH4(ก.) + โอ2(ก.) → C(ส) + 2 ชั่วโมง2โอ(ช)
การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของก๊าซบิวเทน: C4โฮ10(ก.) + 9 โอ2(ก.) → 8 CO(ช) + 10 ชั่วโมง2โอ(ช)
การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของก๊าซบิวเทน: C4โฮ10(ก.) + 5 ออนซ์2(ก.) → 8C(ช) + 10 ชั่วโมง2โอ(ช)
ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ทำให้เกิดพลังงานน้อยลงและยังก่อให้เกิดของเสียที่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก
ดังนั้นการศึกษาปฏิกิริยาการเผาไหม้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ไม่เพียงแต่จะพัฒนาเทคนิคที่ใช้ในสังคมสมัยใหม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการควบคุมและลดผลกระทบที่เป็นอันตรายด้วย
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "การเผาไหม้คืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.
