العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء. الاحتراق هو العملية التي تحترق فيها المادة في وجود الأكسجين، وينتج عنها الحرارة والضوء. هناك مواد في الطبيعة لها القدرة على الاحتراق، ومواد أخرى غير قابلة للاحتراق. يعود تاريخ عملية الاحتراق إلى العصور القديمة، ويمكن اعتبارها أقدم تكنولوجيا اكتشفتها البشرية، ولها تاريخ طويل جدًا، منذ العصور القديمة وحتى العصور الوسطى وحتى الوقت الحاضر، وفي هذا المقال سنسلط الضوء على العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء .
ما هو الاحتراق؟
ما هو الاحتراق؟
يشير الاحتراق إلى العملية التي تحترق فيها المادة في وجود الأكسجين، مما يؤدي إلى إنتاج الحرارة والضوء في هذه العملية. ويمكن التعبير عنها بالمعادلة: الهيدروكربون + الأكسجين ← ثاني أكسيد الكربون + الماء + الطاقة الحرارية. هناك نوعان من الاحتراق الكامل وغير الكامل.
- عندما يتحد الوقود مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين الحرارة، يحدث الاحتراق.
- تُستخدم الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري لتشغيل الغلايات والأفران والأفران والمحركات.
- نظرًا لأن المواد تتفاعل تلقائيًا مع الأكسجين الذي يطلق الحرارة والضوء، فإن الحرارة المنطلقة تغذي العملية، مما يجعل التفاعل عنيفًا وسريعًا.
- إذا لم يتم فعل أي شيء للسيطرة على هذه العملية، فإنها تأخذ شكل النار. وهذه الطبيعة العفوية والعنيفة هي التي تميز الاحتراق عن العمليات المماثلة الأخرى التي تحدث في وجود الأكسجين.
- ومن أمثلة الاحتراق ما يلي:
- حرق الكبريت في الهواء.
- انفجار الهيدروجين في الهواء.
- حرق شمعة الشمع.
- احتراق البنزين في محرك السيارة.
- حرق الغاز الطبيعي في موقد بنسن.
- حريق الأدغال يعني حرق السليلوز الخشبي وأنواع الوقود الأخرى بالأكسجين.
أنظر أيضا:
العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء
العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء
الاحتراق هو تفاعل كيميائي. ويحدث عندما تتفاعل بعض الهيدروكربونات مع الأكسجين لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون. إنه رد فعل طارد للحرارة. ينقسم الاحتراق إلى احتراق كامل واحتراق غير كامل، وينتج عن كل منهما عناصر. وفي السطور التالية نتعرف على العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء:
العناصر الناتجة عن الاحتراق الكامل
العناصر الناتجة عن الاحتراق الكامل
الاحتراق الكامل هو ما يحدث عند التفاعل في وجود كمية وفيرة من الأكسجين. تتحد المواد مع الأكسجين إلى أقصى حد لها. تحتوي هذه التفاعلات على الحرارة والضوء كمنتجات ثانوية مرئية. ويعرف هذا النوع من الاحتراق بالنظيف، وينتج عنه العناصر التالية:
- بخار الماء.
- ثاني أكسيد الكربون.
- الحرارة.
- لهب.
- رماد.
العناصر الناتجة عن الاحتراق غير الكامل
العناصر الناتجة عن الاحتراق غير الكامل
يُعرف الاحتراق غير الكامل بالتفاعلات التي تحدث عند عدم توفر كمية كافية من الأكسجين، نتيجة عدم قدرة المواد على الاحتراق بشكل كامل، ويتكون فيها أول أكسيد الكربون، وهو أحد ملوث الهواء. ويعرف هذا النوع بالاحتراق القذر، وينتج عنه العناصر التالية:
- أول أكسيد الكربون.
- ثاني أكسيد الكربون.
- الكربون.
أنظر أيضا:
تطبيقات على عملية الاحتراق
تطبيقات على عملية الاحتراق
تعتبر عملية الاحتراق من العمليات التي تحدث بشكل يومي في حياتنا، ويعود تاريخها إلى بداية الكون، وهي من أولى التقنيات التي عرفها الإنسان، وهناك العديد من التطبيقات لذلك مثل أجهزة التسخين، والصواريخ، والمتفجرات، وفيما يلي سنشرح لكم بالتفصيل تطبيقات عملية الاحتراق. :
أجهزة التدفئة
أجهزة التدفئة
- تستخدم أجهزة التدفئة احتراق الغازات أو الفحم أو الخشب أو الوقود السائل لإنتاج الحرارة.
- ويمكن التحكم في عملية الاحتراق عن طريق التوزيع الصحيح للوقود والمؤكسدات في الأفران والمواقد لتحقيق التسخين الأمثل.
- من خلال النقل السليم للحرارة من منتجات الاحتراق إلى الأشياء التي تحتاج إلى تسخين.
- بالإضافة إلى التحكم في الديناميكية الهوائية المناسبة لتدفق الغاز في الموقد.
- تساهم عملية الإشعاع بشكل كبير في التبادل الحراري لأجهزة التدفئة.
- يتم تصميم الأفران أو المواقد على أساس الظروف المثالية التي يجب أن تتوفر لعملية الاحتراق.
المتفجرات
المتفجرات
- تستخدم المواد المتفجرة على نطاق واسع في تطبيقات متعددة وأعمال ميكانيكية مختلفة، وتعتمد آلية عمل المتفجرات على الظروف المثالية لاحتراقها وتفجيرها.
- ويتم احتراق هذه المواد في الحالة الغازية الناتجة عن التبخر أو التسامي أو التحلل.
- يمكن تطبيق نظرية احتراق الغاز على صناعة المتفجرات، حيث توفر معدل احتراق يعتمد على الضغط ودرجة الحرارة، وبالتالي يمكن تحديد معدل الاحتراق وطبيعة المادة المتفجرة.
- ويمكن إجراء الكثير من الأبحاث التجريبية لتحديد نظام الحرق المناسب وطبيعة المواد المستخدمة في المتفجرات.
صناعة الصواريخ
صناعة الصواريخ
- تُستخدم عمليات الاحتراق للمساعدة في الدفع عند إطلاق الصواريخ، حيث يتم وضع مواد الوقود الغازية أو الصلبة أو السائلة داخل الصواريخ.
- وعند إطلاقها تنطلق نواتج هذه المواد المحترقة من غرفة الاحتراق عبر الجزء السفلي من فوهة الصاروخ بسرعة عالية، كما تعرف آلية حركة العمليات الكيميائية في فوهة الصاروخ.
- ومن الضروري تحديد الاتجاه المطلوب لحركتها، حيث تتناقص القوة الدافعة مع زيادة الوزن الجزيئي للمواد الناتجة عن الاحتراق.
- ولذلك فإن المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض والتي تنتج الكثير من الحرارة عند الاحتراق تستخدم في صناعة الصواريخ.
أنظر أيضا:
وصلنا إلى نهاية المقال الذي عرضنا فيه العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء. هناك نوعان من الاحتراق، الكامل والناقص، وينتج كل منهما العناصر. كما استعرضنا مجموعة من التطبيقات على عملية الاحتراق.