Różnica między spalaniem całkowitym a niepełnym

Co to jest całkowite spalanie?

• Reakcje spalania to reakcje, w których występuje tlen gazowy i są egzotermiczne. Reakcje egzotermiczne to reakcje chemiczne, w których energia jest uwalniana w postaci światła lub ciepła. Spalanie najczęściej dotyczy spalania węglowodorów w obecności gazowego tlenu.
• Spalanie to reakcja chemiczna obejmująca reagent i utleniacz, którym zwykle jest tlen, z wytwarzanymi produktami obejmującymi ciepło i energię.
• Reakcje spalania to reakcje redoks (redukcja - utlenianie), w których reduktor i utleniacz reagują, wytwarzając ciepło, energię i często płomień. Reduktor jest nazywany paliwem, a utleniacz gazem.
• Przy całkowitym spalaniu jest wystarczająca ilość utleniacza, aby mogła zajść reakcja.
• Całkowite spalanie węglowodoru z tlenem jako utleniaczem wytworzy dwutlenek węgla i wodę. 2C8H18 + 25O2  18CO2 + 16H20
• Innym przykładem całkowitego spalania jest związek organiczny metanol: CH3OH + O2  CO2 + 2H20
• Spalanie jest ważne nie tylko w naszym codziennym życiu w produkcji energii, ale także w utrzymywaniu nas przy życiu. Kiedy komórki naszego ciała rozkładają cukier (glukozę) w celu uwolnienia energii, robią to poprzez całkowitą reakcję spalania w tlenowym oddychaniu komórkowym.
• Podczas oddychania tlenowego glukoza jest spalana w obecności tlenu, aby wytworzyć dwutlenek węgla, wodę i ATP (energię). W procesie wytwarzana jest również niewielka ilość ciepła, ponieważ jest to reakcja egzotermiczna.
• Wzór na to: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O
• Całkowite spalanie jest często wskazywane przez wytwarzanie niebieskiego płomienia, a ponieważ wszystkie reagenty są całkowicie spalone, nie powstaje dym, co oznacza, że ​​całkowite spalanie w środowisku jest znacznie czystsze niż spalanie niepełne pod względem zanieczyszczenia.
• Ponieważ wszystkie reagenty są zużywane podczas pełnego spalania, wytwarzana jest duża ilość energii.
• Zaletą produktów pełnego spalania jest to, że woda jest nieszkodliwa, a dwutlenek węgla może do pewnego stopnia być pobierany przez rośliny do wykorzystania w procesie fotosyntezy.
• Dwutlenek węgla również nie jest toksyczny dla ludzi w taki sam sposób, jak tlenek węgla.
• Jednak dwutlenek węgla może przyczynić się do globalnego ocieplenia, jeśli wytworzy się zbyt dużo, ponieważ rośliny mogą zużyć tylko tyle, co oznacza, że ​​nadmiar pozostaje w atmosferze.

Co to jest Niekompletne Spalanie?

• Niecałkowite spalanie ma miejsce, gdy niedobór lub niewystarczające zapasy utleniacza, którym może być tlen gazowy.
• Niecałkowite spalanie węglowodoru z tlenem jako utleniaczem spowoduje wytwarzanie tlenku węgla zamiast dwutlenku węgla.
• Niepełne spalanie nie tylko wytwarza mniej energii niż całkowite spalanie, ale jak widać z poniższego przykładu, może wytwarzać toksyczne produkty uboczne, takie jak tlenek węgla (CO). Tlenek węgla jest toksyczny, co oznacza, że ​​w wielu przypadkach niepełne spalanie nie jest pożądane.
• 4CH4 + 5O2  2CO + 8H2O + 2C
• Niepełne spalanie urządzenia gospodarstwa domowego wykorzystującego gaz może w ten sposób wytwarzać tlenek węgla, który może osiągnąć śmiertelny poziom w domu. Tlenek węgla jest niebezpieczny, ponieważ jest również bezbarwny i bezwonny, co oznacza, że ​​ludzie nie będą świadomi, dopóki nie będzie za późno.
• Niepełne spalanie jest często wskazywane przez wytwarzanie żółtego lub pomarańczowego płomienia. Nie wszystkie reagenty są zużywane przy niepełnym spalaniu, w wyniku czego pod koniec tej reakcji wytwarza się mniej energii w porównaniu z całkowitym spalaniem.
• Przykładem niepełnego spalania jest spalanie węgla, w którym sadza i tlenek węgla powstają w wyniku reakcji chemicznej.
• Dym powstaje w wyniku niepełnego spalania, co oczywiście znacznie przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza.
• Problem z niepełnym spalaniem polega zatem na tym, że zaostrza poziomy zanieczyszczenia i może przyczyniać się do problemów zdrowotnych u ludzi, powodując problemy z oddychaniem.

Różnica między spalaniem całkowitym a niepełnym

Utleniacz 

Całkowite spalanie zachodzi, gdy występuje wystarczające i odpowiednie zaopatrzenie w utleniacz, natomiast niepełne spalanie ma miejsce, gdy występuje niewystarczające i nieodpowiednie zaopatrzenie w utleniacz.

Spalanie węglowodorów

Całkowite spalanie węglowodorów spowoduje wytwarzanie dwutlenku węgla i wody, natomiast niepełne spalanie węglowodorów spowoduje wytwarzanie tlenku węgla i wody.

Płomień

Przy niepełnym spalaniu zwykle powstaje żółty lub pomarańczowy płomień, podczas gdy przy całkowitym spalaniu powstaje niebieski płomień.

Palić

Niepełne spalanie wytwarza dym w wyniku reakcji, natomiast całkowite spalanie nie wytwarza dymu w wyniku reakcji.

Produkcja energii

Niepełne spalanie wytwarza mniej energii niż całkowite spalanie, ponieważ nie wszystkie reagenty są zużywane w reakcji, podczas gdy przy całkowitym spalaniu wszystkie reagenty są zużywane.

Wpływ środowiska

Dwutlenek węgla wytwarzany w wyniku całkowitego spalania może przyczynić się do globalnego ocieplenia, a tlenek węgla i dym powstający w wyniku niepełnego spalania przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza.

Tabela porównująca pełne i niepełne spalanie

Podsumowanie spalania pełnego i niekompletnego

• Spalanie polega na spalaniu, zwykle węglowodorów, w obecności utleniacza, którym jest zwykle tlen.
• Reakcje spalania są egzotermiczne, uwalniając energię i ciepło.
• Całkowite spalanie zachodzi, gdy jest wystarczająca ilość tlenu do całkowitego zużycia wszystkich reagentów.
• Niecałkowite spalanie ma miejsce, gdy nie ma wystarczającej ilości tlenu, co powoduje wytwarzanie dymu, a mniej energii wytwarza się w porównaniu z całkowitym spalaniem.
• Zarówno całkowite, jak i niepełne spalanie powoduje wytwarzanie produktów, które mogą powodować problemy.
• Całkowite spalanie wytwarza dwutlenek węgla, który przyczynia się do globalnego ocieplenia, podczas gdy niepełne spalanie wytwarza toksyczny tlenek węgla.
• Niepełne spalanie wytwarza również dym, który przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza.
• Reakcje spalania są ważne w naszym codziennym życiu, nawet w tym, jak produkujemy energię w naszym ciele.