Razlika med popolnim in nepopolnim zgorevanjem

Razlika med popolnim in nepopolnim zgorevanjem

Kaj je popolno zgorevanje?

  • Zgorevalne reakcije so reakcije, ki vključujejo plin kisik in so eksotermne. Eksotermne reakcije so kemijske reakcije, pri katerih se energija sprosti v obliki svetlobe ali toplote. Zgorevanje se najpogosteje nanaša na gorenje ogljikovodikov v prisotnosti kisika.
  • Zgorevanje je kemična reakcija, ki vključuje reaktant in oksidant, ki je običajno kisik, pri čemer nastajajo proizvodi, vključno s toploto in energijo.
  • Reakcije zgorevanja so redoks (redukcijsko -oksidacijske) reakcije, pri katerih redukcijsko sredstvo in oksidant reagirata, da proizvajata toploto, energijo in pogosto plamen. Reduktor se imenuje gorivo, oksidant pa plin.
  • Pri popolnem zgorevanju je za reakcijo dovolj oksidanta.
  • Popolno zgorevanje ogljikovodika s kisikom kot oksidantom bo proizvedlo ogljikov dioksid in vodo. 2C8H18 + 25O2  18CO2 + 16H20
  • Drug primer popolnega izgorevanja je organska spojina metanol: CH3OH + O2  CO2 + 2H20
  • Izgorevanje ni pomembno le v našem vsakdanjem življenju pri proizvodnji energije, ampak tudi pri ohranjanju našega življenja. Ko celice našega telesa razgradijo sladkor (glukozo), da sprostijo energijo, to storijo s popolno reakcijo zgorevanja pri aerobnem celičnem dihanju.
  • Med aerobnim dihanjem se glukoza v prisotnosti kisika sežge, da nastane ogljikov dioksid, voda in ATP (energija). V procesu nastaja tudi majhna količina toplote, saj je to eksotermna reakcija.
  • Formula za to je: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O
  • Popolno zgorevanje pogosto označuje nastanek modrega plamena, in ker so vsi reaktanti popolnoma zgoreli, se ne proizvaja dim, kar pomeni, da je okoljsko popolno zgorevanje veliko čistejše od nepopolnega zgorevanja v smislu onesnaženja.
  • Ker se vsi reaktanti porabijo med popolnim zgorevanjem, nastane velika količina energije.
  • Prednost produktov popolnega izgorevanja je, da je voda neškodljiva in ogljikov dioksid lahko rastline do neke mere absorbirajo za uporabo pri fotosintezi.
  • Ogljikov dioksid tudi ni strupen za ljudi na enak način kot ogljikov monoksid.
  • Ogljikov dioksid pa lahko prispeva k globalnemu segrevanju, če ga proizvedemo preveč, saj lahko rastline porabijo le toliko, kar pomeni, da presežek ostane v ozračju.

Razlika med popolnim in nepopolnim zgorevanjem

Kaj je nepopolno zgorevanje?

  • Nepopolno zgorevanje nastane, če je oksidant, ki je lahko kisik, nezadosten ali nezadosten.
  • Nepopolno zgorevanje ogljikovodika s kisikom kot oksidantom bo namesto ogljikovega dioksida nastalo ogljikov monoksid.
  • Nepopolno zgorevanje ne proizvaja le manj energije kot popolno zgorevanje, ampak, kot je razvidno iz spodnjega primera, lahko povzroči strupene stranske proizvode, kot je ogljikov monoksid (CO). Ogljikov monoksid je strupen, kar pomeni, da v mnogih primerih ni zaželeno nepopolno zgorevanje.
  • 4CH4 + 5O2  2CO + 8H2O + 2C
  • Zaradi nepopolnega izgorevanja gospodinjskega aparata, ki uporablja plin, lahko nastane ogljikov monoksid, ki lahko v hiši doseže smrtonosne ravni. Ogljikov monoksid je nevaren, saj je tudi brez barve in vonja, kar pomeni, da se ljudje ne bi zavedali, dokler ni prepozno.
  • Na nepopolno zgorevanje pogosto kaže nastanek rumenega ali oranžnega plamena. Pri nepopolnem zgorevanju se vsi reaktanti ne porabijo, zaradi česar se na koncu te reakcije proizvede manj energije v primerjavi s popolnim zgorevanjem.
  • Primer nepopolnega zgorevanja je gorenje premoga, pri katerem zaradi kemične reakcije nastajajo saj in ogljikov monoksid.
  • Dim nastane kot posledica nepopolnega zgorevanja, kar seveda znatno prispeva k onesnaževanju zraka.
  • Problem nepopolnega zgorevanja je torej v tem, da povečuje stopnjo onesnaženosti in lahko prispeva k zdravstvenim težavam pri ljudeh, saj povzroča težave z dihanjem.

Razlika med popolnim in nepopolnim zgorevanjem

Oksidant  

Do popolnega zgorevanja pride, če je oksidant zadosten in ustrezen, do nepopolnega izgorevanja pa pri nezadostni in nezadostni oskrbi z oksidantom.

Zgorevanje ogljikovodikov

Popolno zgorevanje ogljikovodikov bo povzročilo proizvodnjo ogljikovega dioksida in vode, nepopolno zgorevanje ogljikovodikov pa bo povzročilo proizvodnjo ogljikovega monoksida in vode.

Plamen

Pri nepopolnem zgorevanju običajno nastane rumen ali oranžen plamen, pri popolnem zgorevanju pa modri plamen.

Dim

Zaradi nepopolnega zgorevanja nastane dim kot posledica reakcije, medtem ko popolno zgorevanje ne povzroči dima kot rezultat reakcije.

Proizvodnja energije

Nepopolno zgorevanje proizvede manj energije kot popolno zgorevanje, ker se v reakciji ne porabijo vsi reaktanti, medtem ko se pri popolnem zgorevanju porabijo vsi reaktanti.

Okoljski udarec

Ogljikov dioksid, ki nastane s popolnim zgorevanjem, lahko prispeva k globalnemu segrevanju, medtem ko ogljikov monoksid in dim, ki nastane zaradi nepopolnega zgorevanja, prispevajo k onesnaževanju zraka.

Tabela, ki primerja popolno in nepopolno zgorevanje

Popolno zgorevanje VERSUS Nepopolno zgorevanje

Povzetek popolnega in nepopolnega zgorevanja

  • Zgorevanje je gorenje, običajno ogljikovodikov, v prisotnosti oksidanta, ki je običajno kisik.
  • Zgorevalne reakcije so eksotermne, sproščajo energijo in toploto.
  • Do popolnega izgorevanja pride, ko je dovolj kisika za popolno izrabo vseh reaktantov.
  • Nepopolno zgorevanje nastane, ko ni dovolj kisika, kar povzroči nastanek dima, v primerjavi s popolnim zgorevanjem pa nastane manj energije.
  • Tako pri popolnem kot pri nepopolnem zgorevanju nastajajo proizvodi, ki lahko povzročijo težave.
  • Popolno zgorevanje proizvaja ogljikov dioksid, ki prispeva k globalnemu segrevanju, medtem ko nepopolno zgorevanje proizvaja ogljikov monoksid, ki je strupen.
  • Zaradi nepopolnega zgorevanja nastaja tudi dim, ki prispeva k onesnaževanju zraka.
  • Reakcije zgorevanja so pomembne v našem vsakdanjem življenju, tudi pri tem, kako v telesu proizvajamo energijo.

2 komentarja

  1. Lepo in zelo koristno

  2. Najboljša predstavljena lekcija

Poglej več o: ,