عملية الإحراق والوقود

2015 علوم القرن الـ21 الكيمياء

براون بير

KFAS

عملية الإحراق والوقود الكيمياء

الوقود هي مركبات تحوي على طاقة كيميائية مخزنة. هذه الطاقة والتي تطلق عن طريق صُنع وتكسير الروابط, تنبعث على شكل حرارة عندما يتحلل الوقود.

ويمكن استخدام الحرارة في المقابل لتنفيذ الفعل أو يمكن أن تتحول إلى أشكال أخرى من الطاقة. والطعام هو الوقود الذي يعتمد عليه الحيوان ليعطي الطاقة ولحفظه حيا.

الهيدروكربونات , مثل الزيت, الغاز والفحم هي وقود يستخدم ليعطي الطاقة لتسخين المنازل, وتشغيل المكائن وإنتاج الكهرباء. والعديد من أنواع الوقود تُطلِق كميات مختلفة من الطاقة.

 

التنفس والإحراق

التنفس هو عملية كيميائية تحدث داخل الخلايا, حيث تحصل الحيوانات على الطاقة من غذائها.

وأثناء التنفس تحلل الكائنات الحية الوقود مثل الجلوكوز أو السكريات الأخرى مع الأكسيجين, لتنتج الماء  وثاني أكسيد الكربون 

وتستخدم الطاقة المستخرجة كناتج لتلك العملية لكي تساعد الكائن الحي على الحياة والنمو.

وبطريقة مشابهة فإن الوقود مثل الزيت والغاز الطبيعي والفحم يقوم بإنتاج الطاقة بالإحراق (الاحتراق) في الجو أو الأكسجين لتخرج الحرارة. وعند إحراق الوقود الهيدروكربوني يتفاعل الكربون والهيدروجين مع الأكسجين ويتأكسد ليكون ثاني أكسيد الكربون (CO٢) والماء (H٢O).

يعتمد معدل الإحراق على الحالات مثل تركيز الأكسجين. والهواء يحوي فقط على خُمس (واحد على خمسة) أكسجين , والباقي غالبا النيتروجين الخامل, ويحترق الوقود بشكل أسرع في الأكسيجين النقي. إن تنظيم تركيز الوقود يعتبر مهما أيضا لتنظيم عملية الإحراق.

 

وكما أننا نحتاج إلى الطاقة من أعواد الثقاب لنضيء شمعة, لذا فإننا نحتاج إلى الطاقة –عادة على هيئة حرارة– لبدء تفاعلات الإحراق.

وتستخدم طاقة التنشيط هذه لتكسير الروابط لبدء تكوين روابط جديدة أخرى. ولأن تفاعل الإحراق يكون طاردا للحرارة كلياً, فهو يعطي طاقته بمجرد بدء سير التفاعل.

كما في مثال الشمعة المحترقة فإن التفاعل يتوقف فقط عندما يتوقف الإمداد بالوقود أو الأكسجين.

 

الهيدروكبربون: مركب كيميائي مكون من ذرات الكربون والهيدروجين فقط. ويتكون الوقود الأحفوري من الهيدروكربونات.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]