Combustibili

Conţinut

• Tipuri de combustibili
• Caracteristicile combustibilului
• Exemple de combustibili

Se numeste combustibili la toate materiile susceptibile la reacții ale oxidare violente care eliberează cantități de energie termică (exotermă), eliberând de obicei dioxid de carbon (CO₂) și alți compuși chimici ca deșeuri. Acest comportament este cunoscut sub numele de combustie și răspunde la formula:

combustibil + oxidant = produse + energie

• combustibili sunt, atunci,substanțe inflamabile, al căror potențial caloric este frecventutilizabil de om pentru a vă încălzi casele, a vă găti mâncarea și chiar a genera electricitate (ca în centralele electrice) sau mișcare (ca în motoarele cu ardere internă).
• oxidanțipe de altă parte, sunt substanțele sau mijloacele capabile să promoveze acest proces de ardere. Sunt în mare parte oxidanți puternici.

Tipuri de combustibili

Există diferite forme de combustibil și diferite moduri de clasificare a acestora, dar printre toate poate cel mai important este luarea în considerare a constituției lor chimice, și anume:

• Combustibili minerali. Este despre metale și elemente obținute din natură și susceptibile la combustie în condiții naturale sau chiar în situații specifice, cum ar fi anumite metale care produc flacără fără prezența oxigenului.
• Combustibili fosili. Implică lanțuri lungi de hidrocarburi de origine organică, care, fiind supusă presiunilor de mediu și sedimentare devin substanțe cu putere calorică ridicată, cum ar fi petrolul sau cărbunele.
• Combustibili de fuziune. Acestea sunt elemente radioactive naturale sau sintetice, a căror emisie de particule poate fi exploatată pentru a genera reacții în lanț atomice cu un potențial exoterm gigantic, precum cele care apar într-o bombă atomică.
• Biocombustibili. Acestea sunt substanțe combustibile obținute din procesarea și fermentarea anaerobă a deseuri organice, pentru a forma astfel alcooli sau eteri cu capacitate calorică relativă, dar cu un cost de producție foarte mic.
• Combustibili organici. Este despre grăsimi, uleiuri și alte substanțe de origine vie a căror natură permite aprinderea în anumite condiții și pe care le folosim adesea în bucătărie.

Caracteristicile combustibilului

Combustibilii au o serie de variabile chimice care reflectă proprietățile lor specifice și din care sunt studiate, cum ar fi:

• Puterea de încălzire. Capacitatea de generare a căldurii combustibilului, adică performanța sa termică în timpul arderii.
• Temperatura de aprindere. Punctul de căldură și presiune necesare pentru ca arderea sau flacăra să apară în materie, fără a fi nevoie să adăugați căldură suplimentară pentru a o perpetua.
• Densitate și vâscozitate. Caracteristicile materialului combustibil care exprimă fluiditatea și densitate, adică greutatea totală a substanței în funcție de volumul pe care îl ocupă și de gradul de legătură dintre particulele sale sau de suspensia solidelor din ea.
• Conținutul de umiditate. Definește gradul de apă prezent în combustibil.

Exemple de combustibili

1. Cărbune. Cărbunele este una dintre formele de carbon din natură, alături de grafit și diamante: aglomerări de atomi ale acestui element, dar dispuse într-un mod foarte diferit, astfel încât unele sunt mai rezistente decât altele și au proprietăți fizice și chimice diferite. În cazul cărbunelui mineral, acesta este o rocă neagră și sedimentară foarte inflamabilă, datorită conținutului său suplimentar de hidrogen, sulf și alte elemente.
2. Lemn. Compus din celuloză și lignină, secretată de trunchiurile copacilor, lemnul crește an de an într-un sistem de inele concentrice. A fost elementul combustibil prin excelență pentru cuptoare, șeminee și altele din cele mai vechi timpuri, deoarece arde relativ ușor și formează jar (pentru gătit pe grătar). Acest lucru provoacă adesea incendii forestiere capabile să consume mari suprafețe de lemn și material organic uscat.
3. Kerosen. De asemenea, cunoscut sub numele de canfín sau kerex, este un amestec lichid de hidrocarburi, inflamabil și obținut prin distilarea uleiului, utilizat inițial în sobe și lămpi și folosit astăzi ca combustibil pentru jet (Jet Petrol) și la fabricarea pesticidelor. precum și solvent.
4. Benzină. Cel mai rafinat produs al derivaților din păcură, acest amestec de hidrocarburi este obținut de distilare fracționat (FCC) și este utilizat pentru alimentarea motoarelor cu ardere internă din întreaga lume. Are o eficiență energetică ridicată în ceea ce privește masa și este clasificat în funcție de numărul octanic prezent sau octan. Cu toate acestea, arderea acestuia eliberează numeroase gaze și elemente toxice la atmosferă.
5. Alcool. Acest nume este cunoscut substanțelor organice compuse dintr-o grupare hidroxil (-OH) legată covalent de un atom de carbon saturat. Sunt substanțe foarte frecvente în natură și sunt produse ca urmare a fermentaţie zaharuri organice. Proprietățile lor chimice deosebite le fac solvenți buni, combustibili și, în cazul specific al etanolului, o componentă a multor spirtoase.
6. Gaz natural. Gazul natural este un combustibil fosil produs al unui amestec ușor de hidrocarburi gazoase care poate fi găsit în rezervoarele subterane sau în depozitele însoțitoare de cărbune sau petrol în natură. Este utilizat pe scară largă pentru alimentarea motoarelor cu ardere, a încălzirii urbane și a centralelor electrice.
7. Ulei vegetal. Acest compus organic este obținut din semințe, fructe și tulpini ale plantelor în ale căror țesuturi este produs, cum ar fi floarea soarelui, măslinul sau porumbul. Este compus, la fel ca majoritatea acizilor grași, din trei acizi grași legați de o moleculă de glicerină, motiv pentru care este folosit ca alimente -pentru gătit-, pentru fabricarea săpunurilor și a altor produse și chiar ca biocombustibil în vehiculele hibride sau adaptate .
8. Benzen. Această hidrocarbură aromatică cu formula chimică C₆H₆, ai cărui atomi de carbon ocupă vârfurile unui hexagon obișnuit, este un lichid incolor și foarte inflamabil, cancerigen și cu o aromă dulce. Este probabil cea mai produsă substanță chimică din lume, deoarece este esențială sintetizarea altor hidrocarburi și compuși chimici, pe lângă faptul că este o parte esențială a numeroși combustibili și solvenți pentru vehicule.
9. Magneziu. Element chimic cu simbolul Mg, al șaptelea din abundență în scoarța terestră și al treilea dintre cele dizolvate în apa de mare. Este un ion esențial pentru toate formele de viață, deși acest metal nu este niciodată pur în natură. Este extrem de inflamabil, mai ales sub formă de așchii sau praf, producând o lumină albă intensă care a fost adesea folosită în primele zile ale fotografiei. Cu toate acestea, odată pornit, este dificil să se oprească, având în vedere reactivitatea sa cu azot și CO.₂ a atmosferei.
10. Propan. Un gaz organic incolor, inodor cu formula chimică C₃H₈, a cărui enormă combustibilitate și explozivitate îl fac ideal, împreună cu gazul butan (C₄H₁₀), pentru alimentarea cuptoarelor, a aragazurilor și a altor medii domestice, deoarece la temperatura camerei este inert și, prin urmare, relativ sigur. Ambele sunt obținute din diferite etape de rafinare a petrolului și împreună constituie majoritatea gazelor inflamabile în uz comercial obișnuit în prezent (gaz lichefiat) în butelii și carafe.