ความแตกต่างระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ (พร้อมตาราง)

สาระสำคัญของปฏิกิริยาการเผาไหม้คือมันเกี่ยวข้องกับ O-oxygen และเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ปฏิกิริยาการเผาไหม้จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของความร้อนและแสง โปรดทราบว่าจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้สำหรับออกซิเจน (O2) อย่างไรก็ตาม ปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในปฏิกิริยาอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสารตั้งต้นอื่นๆ และปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ

ตัวอย่างของปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เกี่ยวข้องกับโพรเพนและออกซิเจนมีดังนี้:

C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(g)

ปฏิกิริยาการเผาไหม้สามารถเป็นได้สองประเภทขึ้นอยู่กับปริมาณของออกซิเจนที่มีอยู่สำหรับปฏิกิริยา

การเผาไหม้ที่สมบูรณ์กับการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์

ความแตกต่างระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์คือปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ หากปริมาณเพียงพอหรือมากกว่า แสดงว่าเป็นปฏิกิริยาการเผาไหม้แบบสมบูรณ์ และหากน้อยกว่า แสดงว่าเป็นปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์

เมื่อมีออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอหรือเพียงพอในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ ปฏิกิริยาจะเรียกว่าปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ โดยปกติ ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นกับเปลวไฟสีน้ำเงินที่ไม่มีควัน

เมื่อปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอสำหรับกระบวนการเผาไหม้ ปฏิกิริยาจะเรียกว่า ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ปฏิกิริยานี้มักมาพร้อมกับเปลวไฟสีเหลืองขุ่น

ตารางเปรียบเทียบระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	การเผาไหม้ที่สมบูรณ์	การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์
คำนิยาม	ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอหรือเพียงพอ เรียกอีกอย่างว่าการเผาไหม้ที่สมบูรณ์	ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจนไม่เพียงพอ
เปลวไฟประเภท	สีฟ้า	สีเหลือง
แบบสูบบุหรี่	ห้ามสูบบุหรี่	ซูตี้
สินค้า	มักจะสร้างCO2 (คาร์บอนไดออกไซด์) เป็นผลิตภัณฑ์หลัก	มักจะผลิต CO (คาร์บอนมอนอกไซด์) เป็นผลิตภัณฑ์หลัก
การผลิตพลังงาน	ผลิตพลังงานมากขึ้นเมื่อเทียบกับการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์เมื่อเผาไหม้สารตั้งต้นเดียวกัน	ผลิตพลังงานน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการเผาไหม้แบบสมบูรณ์เมื่อเผาไหม้สารตั้งต้นเดียวกัน

การเผาไหม้ที่สมบูรณ์คืออะไร?

การเผาไหม้ที่สมบูรณ์คือกระบวนการเผาไหม้ที่ปริมาณออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์นั้นเพียงพอในปริมาณหรือมากกว่าที่ต้องการ ในกรณีนี้ออกซิเจนมีบทบาทเป็นตัวออกซิไดซ์

โดยปกติ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นกับไฮโดรคาร์บอนที่อยู่ด้านสารตั้งต้นเป็นตัวรีดิวซ์ ไฮโดรคาร์บอนและออกซิเจนทำปฏิกิริยาร่วมกันเพื่อสร้างน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ ผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่เราได้รับจากปฏิกิริยานี้คือพลังงานในรูปของความร้อนและแสง

เนื่องจากบรรยากาศมีออกซิเจนเพียง 21% ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากเล็กน้อยที่จะทำให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์อย่างง่ายดาย นี่คือเหตุผล เมื่อใดก็ตามที่เราเผาสิ่งของต่างๆ เช่น ไม้ กระดาษ และสิ่งของอื่นๆ ที่คล้ายกันซึ่งมีไฮโดรคาร์บอนอยู่ในนั้น เราจะเห็นเปลวไฟสีเหลือง ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ แทนที่จะเป็นปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์

ตัวอย่างบางส่วนของปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์แสดงไว้ด้านล่าง:

การเผาไหม้มีเทนที่สมบูรณ์:

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)

มีเทนในที่นี้เป็นสารรีดิวซ์ที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ สิ่งนี้ทำให้เรามีคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย สังเกตได้ว่าก๊าซมีเทนใช้ออกซิเจน 2 โมเลกุล นั่นคือปริมาณออกซิเจนขั้นต่ำที่ก๊าซมีเทนต้องการ

การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของเมทานอล:

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

คล้ายกับตัวอย่างข้างต้น เมทานอลในที่นี้เช่นกันคือตัวรีดิวซ์และออกซิเจนทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ เมทานอลเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อนกว่า ดังนั้นต้องใช้ออกซิเจนโมเลกุลมากขึ้นและผลิตน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น

การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของสารจะให้พลังงานในปริมาณสูงสุดที่สามารถสกัดได้ เนื่องจากสารทั้งหมดถูกเผาไหม้ได้สำเร็จ

การเผาไหม้ประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่า 'การเผาไหม้ที่สะอาด' เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้นี้ไม่ก่อให้เกิดมลพิษหรือเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แต่อย่างใด เนื่องจากเป็นเพียงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

ตัวอย่างทั่วไปที่เราเห็นได้จากการเผาไหม้ที่สะอาดคือการเผาไหม้ LPG ในบ้านของเรา เนื่องจากโดยปกติแล้วจะทำให้เกิดเปลวไฟสีน้ำเงินใสและไม่มีควัน

การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์คืออะไร?

ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์เป็นปฏิกิริยาที่ปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในปฏิกิริยาไม่เพียงพอ จากนั้นจึงต้องใช้ออกซิเจนในปริมาณที่จำเป็นในการทำปฏิกิริยาในลักษณะที่สมบูรณ์

เช่นเดียวกับปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ สารตั้งต้นมีบทบาทเดียวกัน โดยที่ออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดซ์ และไฮโดรคาร์บอนเป็นตัวรีดิวซ์

ปฏิกิริยาประเภทนี้ส่วนใหญ่ไม่พึงปรารถนาเนื่องจากปล่อยพลังงานน้อยมากเมื่อเทียบกับปฏิกิริยาที่สมบูรณ์ของสารชนิดเดียวกัน เนื่องจากสารทั้งหมดไม่เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้

ปฏิกิริยานี้มีลักษณะเฉพาะโดยส่วนใหญ่คือเปลวไฟสีเหลืองที่มีควันเขม่า ผลิตภัณฑ์หลักของปฏิกิริยานี้คือน้ำและคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) นี่เป็นปัจจัยลบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมของเรา เนื่องจากคาร์บอนมอนอกไซด์ทำให้โลกร้อนขึ้น และอนุภาคคาร์บอนมอนอกไซด์ในอากาศทำให้เกิดโรคระบบทางเดินหายใจประเภทต่างๆ

เมื่อเครื่องใช้ในครัวเรือนถูกไฟไหม้หรือไฟไหม้ จะเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นพิษจึงผลิตขึ้นจึงไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ซึ่งอันตรายมากเพราะอาจจะสร้างความเสียหายได้มากเสียด้วยซ้ำก่อนที่จะรู้ตัว

ตัวอย่างปฏิกิริยาบางส่วนของการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ได้แก่:

การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของโพรเพน-แอลพีจี

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

บางคนอาจระบุว่ามีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ที่ด้านผลิตภัณฑ์ และด้วยเหตุนี้ นี่จึงเป็นปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าสำหรับปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ไม่ควรมีคาร์บอนมอนอกไซด์เพียงโมเลกุลเดียว

ตัวอย่างทั่วไปของการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์คือการเผาไหม้ถ่านหิน ทำให้เกิดเขม่าและควันจำนวนมาก และทำให้สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมลงอย่างมาก นี่คือเหตุผลที่พยายามใช้ถ่านหินในปริมาณที่จำกัดเพื่อลดระดับมลพิษ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์

1. ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์คือปริมาณออกซิเจน ถ้าปริมาณเพียงพอหรือมากกว่าก็จะเป็นปฏิกิริยาที่สมบูรณ์ และหากน้อยกว่าเพียงพอก็จะเป็นปฏิกิริยาที่ไม่สมบูรณ์
2. ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์มักมีลักษณะเป็นเปลวไฟสีน้ำเงินและไม่มีควัน ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์มีลักษณะเป็นเปลวไฟสีเหลืองควันบุหรี่
3. ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาสมบูรณ์ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และน้ำ (H2O) ปฏิกิริยาที่ไม่สมบูรณ์จะทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และน้ำ (H2O)
4. ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์นั้นเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ในขณะที่ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์นั้นเป็นมลพิษหลักในโลกปัจจุบัน
5. ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ทำให้เกิดพลังงานมากกว่าปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ด้วยผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน นี่เป็นเพราะปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ใช้ผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ในขณะที่การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ใช้เพียงบางส่วนเท่านั้น

บทสรุป

ปฏิกิริยาการเผาไหม้เป็นส่วนสำคัญของชีวิตประจำวันของเราและมีบทบาทสำคัญในธรรมชาติ ปฏิกิริยาการเผาไหม้ทั้งสองประเภทที่กล่าวถึงข้างต้นมีความสำคัญสำหรับเรา แม้ว่าปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์อาจดูดีกว่าปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากให้พลังงานในปริมาณสูงสุดที่เป็นไปได้โดยไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ความสามารถของปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์เพื่อไม่ให้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม แต่ให้พลังงานจำนวนมหาศาลได้เข้าสู่อุตสาหกรรมยานยนต์แล้ว ปฏิกิริยาการเผาไหม้ระหว่างไฮโดรเจนกับน้ำเพื่อผลิตน้ำเป็นหลักการสำคัญที่อยู่เบื้องหลังรถยนต์ไฮโดรเจน การใช้เชื้อเพลิงอย่างเหมาะสมและการเผาไหม้ที่เหมาะสมสามารถช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมของเราได้