Razlika med popolnim zgorevanjem in nepopolnim zgorevanjem

Kaj je popolno zgorevanje?

• Reakcije izgorevanja so reakcije, ki vključujejo kisik in so eksotermične. Eksotermične reakcije so kemijske reakcije, pri katerih se energija sprosti v obliki svetlobe ali toplote. Izgorevanje se najpogosteje nanaša na izgorevanje ogljikovodikov v prisotnosti plina s kisikom.
• Izgorevanje je kemična reakcija, ki vključuje reaktant in oksidant, ki je običajno kisik, pri čemer se proizvajajo proizvodi, vključno s toploto in energijo.
• Reakcije izgorevanja so redoks (redukcija - oksidacija) reakcije, pri katerih reduktant in oksidant reagirata, da proizvajata toploto, energijo in pogosto plamen. Redukcijo omenimo kot gorivo in oksidant kot plin.
• Pri popolnem zgorevanju je dovolj oksidanta za nastanek reakcije.
• Popolno zgorevanje ogljikovodika s kisikom kot oksidantom bo povzročilo ogljikov dioksid in vodo. 2C8H18 + 25O2  18CO2 + 16H20
• Drugi primer popolnega zgorevanja je metanol organske spojine: CH3OH + O2  CO2 + 2H20
• Izgorevanje ni pomembno le v našem vsakdanjem življenju pri proizvodnji energije, ampak tudi pri ohranjanju nas pri življenju. Ko celice naših teles razgradijo sladkor (glukozo), da sprosti energijo, to storijo s popolno zgorevalno reakcijo pri aerobnem celičnem dihanju.
• Med aerobnim dihanjem se glukoza zgoreva v prisotnosti kisika, da nastane ogljikov dioksid, voda in ATP (energija). V procesu nastaja tudi majhna količina toplote, saj gre za eksotermično reakcijo.
• Formula za to je: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O
• Popolno zgorevanje se pogosto kaže s proizvodnjo modrega plamena, in ker so vsi reaktanti popolnoma zgoreli, se ne proizvaja dim, kar pomeni, da je okoljsko popolno zgorevanje v primerjavi z onesnaženjem veliko čistejše kot nepopolno zgorevanje..
• Ker se med popolnim zgorevanjem porabijo vsi reaktanti, nastane velika količina energije.
• Prednost produktov popolnega zgorevanja je, da je voda neškodljiva, ogljikov dioksid pa lahko rastline do neke mere izkoristijo za fotosintezo.
• Ogljikov dioksid tudi za človeka ni strupen, kot je ogljikov monoksid.
• Vendar lahko ogljikov dioksid prispeva k globalnemu segrevanju, če nastane preveč, saj rastline porabijo le toliko, kar pomeni, da presežek ostane v ozračju.

Kaj je nepopolno izgorevanje?

• Če pride do nezadostne ali nezadostne oskrbe z oksidantom, ki je lahko kisikov plin, pride do nepopolnega zgorevanja.
• Nepopolno zgorevanje ogljikovodika s kisikom kot oksidantom bo ustvarilo ogljikov monoksid namesto ogljikovega dioksida.
• Nepopolno zgorevanje ne daje le manj energije kot popolno zgorevanje, temveč lahko, kot je razvidno iz spodnjega primera, povzroči strupene stranske produkte, kot je ogljikov monoksid (CO). Ogljikov monoksid je strupen, kar pomeni, da v mnogih primerih nepopolno zgorevanje ni tisto, kar bi želeli.
• 4CH4 + 5O2  2CO + 8H2O + 2C
• Nepopolno zgorevanje gospodinjskega aparata, ki uporablja plin, lahko tako ustvari ogljikov monoksid, ki lahko v hiši doseže smrtonosno raven. Ogljikov monoksid je nevaren, saj je tudi brez barve in vonja, kar pomeni, da se ljudje ne bi zavedali, dokler ne bo prepozno.
• Nepopolno zgorevanje se pogosto kaže s proizvodnjo plamena rumene ali oranžne barve. Vsi reaktanti se ne porabijo v nepopolnem zgorevanju, zaradi česar se na koncu te reakcije proizvede manj energije v primerjavi s popolnim zgorevanjem..
• Primer nepopolnega zgorevanja je zgorevanje premoga, v katerem nastanejo saja in ogljikov monoksid kot posledica kemične reakcije.
• Dim nastane kot posledica nepopolnega zgorevanja, kar seveda bistveno pripomore k onesnaženosti zraka.
• Težava z nepopolnim izgorevanjem je, da povečuje raven onesnaženosti in lahko prispeva k zdravstvenim težavam pri ljudeh, saj povzroča težave z dihali..

Razlika med popolnim zgorevanjem in nepopolnim zgorevanjem

Oksidant 

Do popolnega zgorevanja pride, če je oksidacija zadostna in zadostna, medtem ko do popolnega zgorevanja pride, če oksidanta ni zadostna in neustrezna..

Izgorevanje ogljikovodika

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

Plamen

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

Dim

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

Proizvodnja energije

Nepopolno zgorevanje proizvede manj energije kot popolno zgorevanje, ker v reakciji ne porabijo vseh reaktantov, medtem ko pri popolnem zgorevanju porabijo vse reaktante.

Okoljski udarec

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

Tabela, ki primerja popolno in nepopolno zgorevanje

Povzetek popolnega proti nepopolnemu zgorevanju

• Izgorevanje je izgorevanje, običajno ogljikovodikov, v prisotnosti oksidanta, ki je običajno kisik.
• Reakcije izgorevanja so eksotermične, sproščajo energijo in toploto.
• Do popolnega zgorevanja pride, ko je dovolj kisika, da lahko v celoti porabimo vse reaktante.
• Do nepopolnega zgorevanja pride, kadar ni dovolj kisika, kar povzroči nastajanje dima, in v primerjavi s popolnim zgorevanjem nastane manj energije.
• Tako popolno kot nepopolno izgorevanje povzroči proizvode, ki lahko povzročijo težave.
• Popolno izgorevanje povzroči ogljikov dioksid, ki doda globalno segrevanje, medtem ko nepopolno zgorevanje povzroči strupen ogljikov monoksid.
• Zaradi nepopolnega zgorevanja nastaja tudi dim, ki prispeva k onesnaževanju zraka.
• Reakcije izgorevanja so pomembne v našem vsakdanjem življenju, tudi pri tem, kako proizvajamo energijo v svojih telesih.