Atšķirība starp pilnīgu un nepilnīgu sadegšanu

Kas ir pilnīga sadegšana?

• Sadegšanas reakcijas ir reakcijas, kurās iesaistīta skābekļa gāze un ir eksotermiskas. Eksotermiskās reakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kurās enerģija tiek atbrīvota gaismas vai siltuma veidā. Degšana visbiežāk attiecas uz ogļūdeņražu sadedzināšanu skābekļa gāzes klātbūtnē.
• Sadegšana ir ķīmiska reakcija, kurā iesaistīts reaģents un oksidētājs, kas parasti ir skābeklis, un rodas produkti, ieskaitot siltumu un enerģiju.
• Degšanas reakcijas ir redox (reducēšanās - oksidēšanās) reakcijas, kurās reduktants un oksidētājs reaģē, iegūstot siltumu, enerģiju un bieži liesmu. Reduktors tiek saukts par degvielu, un oksidētājs - kā gāze.
• Pilnībā sadedzinot, ir pietiekami daudz oksidētāja, lai reakcija notiktu.
• Pilnīga ogļūdeņraža sadedzināšana ar skābekli kā oksidētāju radīs oglekļa dioksīdu un ūdeni. 2C8H18 + 25O2  18CO2 + 16H20
• Vēl viens pilnīgas sadegšanas piemērs ir metanola organiskais savienojums: CH3OH + O2  CO2 + 2H20
• Sadegšana ir svarīga ne tikai enerģijas ražošanā mūsu ikdienas dzīvē, bet arī mūs uztur. Kad mūsu ķermeņa šūnas sadala cukuru (glikozi), lai atbrīvotu enerģiju, viņi to izdara ar pilnīgu sadegšanas reakciju šūnu aerobo elpošanā.
• Aerobās elpošanas laikā skābekļa klātbūtnē sadedzina glikozi, veidojot oglekļa dioksīdu, ūdeni un ATP (enerģiju). Neliels siltuma daudzums tiek ģenerēts arī procesā, jo tā ir eksotermiska reakcija.
• Tā formula ir: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O
• Pilnīgu sadegšanu bieži norāda uz zilas liesmas rašanos, un, tā kā visi reaģenti tiek pilnībā sadedzināti, neizdalās dūmi, kas nozīmē, ka videi pilnīga sadegšana piesārņojuma ziņā ir daudz tīrāka nekā nepilnīga sadedzināšana..
• Tā kā visas reaģenti tiek patērēti pilnīgas sadedzināšanas laikā, tiek saražots liels daudzums enerģijas.
• Pilnīgas sadegšanas produktu priekšrocība ir tā, ka ūdens ir nekaitīgs un augi zināmā mērā var absorbēt oglekļa dioksīdu izmantošanai fotosintēzē..
• Arī oglekļa dioksīds nav toksisks cilvēkiem tāpat kā oglekļa monoksīds.
• Tomēr oglekļa dioksīds var veicināt globālo sasilšanu, ja tiek ražots pārāk daudz, jo augi var patērēt tikai tik daudz, kas nozīmē, ka pārpalikums paliek atmosfērā.

Kas ir nepilnīga sadegšana?

• Nepilnīga sadegšana notiek, ja ir nepietiekams vai nepietiekams oksidētāja, kas var būt skābekļa gāze, padeve.
• Nepilnīga ogļūdeņraža sadedzināšana ar skābekli kā oksidētāju oglekļa dioksīda vietā radīs oglekļa monoksīdu.
• Nepilnīga sadedzināšana rada ne tikai mazāk enerģijas nekā pilnīga sadegšana, bet, kā redzams no zemāk esošā piemēra, var radīt toksiskus blakusproduktus, piemēram, oglekļa monoksīdu (CO). Oglekļa monoksīds ir toksisks, kas nozīmē, ka daudzos gadījumos nepilnīga sadegšana nav tā, kā vēlams.
• 4CH4 + 5O2  2CO + 8H2O + 2C
• Tādējādi mājsaimniecības ierīces, kas izmanto gāzi, nepilnīga sadedzināšana var radīt oglekļa monoksīdu, kas mājā var sasniegt nāvējošu līmeni. Oglekļa monoksīds ir bīstams, jo tas ir arī bezkrāsains un bez smaržas, kas nozīmē, ka cilvēki to neuzzinātu, kamēr nav par vēlu.
• Nepilnīgu degšanu bieži norāda uz dzeltenas vai oranžas krāsas liesmas rašanos. Ne visi reaģenti tiek patērēti nepilnīgas sadedzināšanas rezultātā, tāpēc šīs reakcijas beigās tiek saražots mazāk enerģijas, salīdzinot ar pilnīgu sadedzināšanu..
• Nepilnīgas sadedzināšanas piemērs ir ogļu sadedzināšana, kurā ķīmiskās reakcijas rezultātā rodas sodrēji un oglekļa monoksīds.
• Dūmi rodas nepilnīgas sadegšanas rezultātā, kas, protams, ievērojami palielina gaisa piesārņojumu.
• Tādēļ nepilnīgas sadegšanas problēma ir tā, ka tas palielina piesārņojuma līmeni un var izraisīt cilvēku veselības problēmas, izraisot elpošanas problēmas.

Atšķirība starp pilnīgu un nepilnīgu sadegšanu

Oksidētājs 

Pilnīga sadegšana notiek, ja ir pietiekams un pietiekams daudzums oksidētāja, savukārt nepilnīga sadegšana notiek tad, ja oksidētāja pievade ir nepietiekama un nepietiekama..

Ogļūdeņraža sadedzināšana

Pilnīga ogļūdeņražu sadedzināšana radīs oglekļa dioksīdu un ūdeni, savukārt nepilnīga ogļūdeņražu sadedzināšana radīs oglekļa monoksīdu un ūdeni.

Liesma

Nepilnīgas sadegšanas laikā parasti rodas dzeltena vai oranža liesma, bet pilnīgas sadegšanas gadījumā - zila liesma.

Dūmi

Nepilnīga sadegšana reakcijas rezultātā rada dūmus, savukārt pilnīga sadegšana nerada dūmus reakcijas rezultātā.

Enerģijas ražošana

Nepilnīga sadegšana rada mazāk enerģijas nekā pilnīga sadegšana, jo ne visi reaģenti tiek patērēti reakcijā, savukārt pilnīgas sadedzināšanas laikā visi reaģenti tiek patērēti.

Vides ietekme

Oglekļa dioksīds, kas rodas pilnīgas sadedzināšanas laikā, var veicināt globālo sasilšanu, savukārt oglekļa monoksīds un dūmi, kas rodas no nepilnīgas sadegšanas, veicina gaisa piesārņojumu.

Tabula, kurā salīdzināta pilnīga un nepilnīga sadegšana

Pilnīgas un nepilnīgas sadedzināšanas kopsavilkums

• Degšana ir parasti ogļūdeņražu sadedzināšana oksidētāja klātbūtnē, kas parasti ir skābeklis.
• Degšanas reakcijas ir eksotermiskas, izdalot enerģiju un siltumu.
• Pilnīga sadegšana notiek, ja ir pietiekami daudz skābekļa, lai pilnībā izlietotu visas reaģenti.
• Nepilnīga sadegšana notiek, ja nav pietiekami daudz skābekļa, kas rada dūmus, un tiek saražots mazāk enerģijas, salīdzinot ar pilnīgu sadegšanu.
• Gan pilnīga, gan nepilnīga sadegšana rada produktus, kas var radīt problēmas.
• Pilnīga sadedzināšana rada oglekļa dioksīdu, kas palielina globālo sasilšanu, savukārt nepilnīga sadedzināšana rada toksisku oglekļa monoksīdu.
• Nepilnīga sadegšana rada arī dūmus, kas veicina gaisa piesārņojumu.
• Degšanas reakcijas ir svarīgas mūsu ikdienas dzīvē, pat tas, kā mēs ražojam enerģiju mūsu ķermenī.