Potpuno naspram nepotpunog izgaranja: razlika i usporedba

Glavna bit reakcije izgaranja je da uključuje O-kisik i da je egzotermna reakcija. Reakcije izgaranja oslobađaju energiju u obliku topline i svjetlosti.

Primjer reakcije izgaranja koja uključuje propan i kisik je sljedeći:

C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(g)

Reakcije izgaranja mogu biti dvije vrste ovisno o količini dostupnog kisika.

Ključni za poneti

1. Do potpunog izgaranja dolazi kada gorivo potpuno izgori u prisutnosti odgovarajuće količine kisika, stvarajući ugljični dioksid i vodu kao nusprodukte; nepotpuno izgaranje događa se kada je opskrba kisikom nedovoljna, što dovodi do stvaranja ugljičnog monoksida, čađe ili drugih štetnih nusproizvoda.
2. Potpuno izgaranje oslobađa više energije nego nepotpuno izgaranje, što ga čini učinkovitijim.
3. Nepotpuno izgaranje može imati negativne posljedice, kao što je povećano onečišćenje zraka i potencijalni zdravstveni rizici zbog izloženosti ugljičnom monoksidu.

Potpuno izgaranje naspram nepotpunog izgaranja

Potpuno i nepotpuno izgaranje razlikuju se po količini dostupnog kisika. Ako je količina dovoljna ili veća, radi se o reakciji potpunog izgaranja; ako je manji, to je reakcija nepotpunog izgaranja.

Kada je tijekom procesa izgaranja dostupna dovoljna ili velika količina kisika, tada je reakcija poznata kao reakcija potpunog izgaranja.

Kada je količina kisika nedovoljna za proces izgaranja, tada je reakcija poznata kao reakcija nepotpunog izgaranja.

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	Potpuno izgaranje	Nepotpuno izgaranje
Definicija	Reakcija izgaranja događa se u prisutnosti dovoljne ili obilne količine kisika. Također poznato kao potpuno sagorijevanje.	Reakcija izgaranja odvija se u prisutnosti nedovoljne količine kisika.
Vrsta plamena	plava	Žut
Dimni tip	Nema pušenja	Prljav
Proizvodi	Obično proizvodi CO2 (ugljični dioksid) kao primarni proizvod.	Obično proizvodi CO (ugljični monoksid) kao primarni proizvod.
Proizvodnja energije	Proizvodi više energije u usporedbi s nepotpunim izgaranjem pri izgaranju istih reaktanata.	Proizvodi manje energije u usporedbi s potpunim izgaranjem pri izgaranju istih reaktanata.

Što je potpuno izgaranje?

Potpuno izgaranje je proces izgaranja u kojem je količina kisika uključena u odnos dovoljna ili veća od potrebne.

Obično se te reakcije odvijaju s ugljikovodicima koji su na strani reaktanata kao redukcijski agensi. Ugljikovodici i kisik zajedno reagiraju stvarajući vodu i ugljikov dioksid.

To je razlog zašto kad god spaljujemo stvari poput drva, papira i sličnih drugih predmeta koji sadrže ugljikovodike u sebi, vidimo žuti plamen, koji je potpisati nepotpunog izgaranja, a ne reakcije potpunog izgaranja.

U nastavku je dano nekoliko primjera reakcija potpunog izgaranja:

Potpuno izgaranje metana:

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)

Metan je redukcijsko sredstvo koje reagira s kisikom, oksidacijskim sredstvom. To nam daje ugljikov dioksid i vodik kao konačne proizvode. To je minimalna količina kisika potrebna metanu.

Potpuno sagorijevanje metanola:

2CH3OH(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g)

Kao u gornjem primjeru, metanol je također redukcijsko sredstvo, a kisik je oksidacijsko sredstvo. Metanol je složeniji ugljikovodik koji zahtijeva više molekula kisika i proizvodi više vode i ugljičnog dioksida.

Potpuno izgaranje tvari daje najviše moguće energije koja se može izvući. To je zato što je sva tvar uspješno izgorjela.

Ova vrsta izgaranja također se naziva 'čisto izgaranje' jer proizvodi nastali ovim izgaranjem ne zagađuju niti štete okolišu budući da se radi samo o ugljičnom dioksidu i vodi.

Uobičajeni primjer čistog izgaranja je izgaranje LPG-a u našim domovima, jer proizvodi jasan plavi plamen i nema dima.

Što je nepotpuno izgaranje?

Reakcija nepotpunog izgaranja je reakcija u kojoj je količina kisika prisutnog u reakciji nedovoljna od potrebne količine kisika potrebne da se reakcija provede na potpuni način.

Poput reakcija potpunog izgaranja, reaktanti igraju istu ulogu: kisik je oksidacijsko sredstvo, a ugljikovodici redukcijsko sredstvo.

Ova vrsta reakcije uglavnom je nepoželjna jer oslobađa vrlo malo energije u usporedbi s potpunim reakcijama istih tvari.

Žuti plamen s čađavim dimom uglavnom karakterizira ovu reakciju. Primarni proizvodi ove reakcije su voda i ugljikov monoksid (CO).

Kada kućanski uređaji izgore ili se zapale, podliježu reakciji nepotpunog izgaranja. Otrovni ugljični monoksid koji se tako proizvodi je bez boje i mirisa.

Neki primjeri reakcija nepotpunog izgaranja su:

Nepotpuno izgaranje propan-LPG

2 C3H8 + 9 O2 → 4 CO2 + 2 CO + 8 H2O + Toplina

Neki bi ljudi mogli izjaviti da postoji ugljični dioksid na strani proizvoda, a otuda i ovo će biti reakcija potpunog izgaranja.

Vrlo čest primjer nepotpunog izgaranja je spaljivanje ugljen. To proizvodi mnogo čađe i dima i stoga uzrokuje veliku degradaciju okoliša.

Glavne razlike između potpunog i nepotpunog izgaranja

1. Produkti reakcije potpunog izgaranja su ekološki prihvatljivi i ne uzrokuju zagađenje, dok su produkti reakcije nepotpunog izgaranja najveći zagađivači u današnjem svijetu.
2. Reakcija potpunog izgaranja proizvodi više energije nego reakcija nepotpunog izgaranja s istim produktom.

Reference

1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.7b02414
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0883292701000610

Zadnje ažuriranje: 11. lipnja 2023