العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء، الاحتراق هي العملية التي تحترق فيها مادة ما في وجود الأكسجين، مما ينتج عنه حرارة وضوء، وهناك مواد في الطبيعة لها قابلية الاحتراق، ومواد أخرى لا تكون قابلة للاحتراق، ويعود تاريخ عملية الاحتراق إلى القدم، ويُمكن اعتبارها أقدم تقنية اكتشفتها البشرية، ولها تاريخ طويل جدًا، من العصور القديمة إلى الوسطى إلى الحالية، وفي هذا المقال سوف نسلط الضوء على العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء.
محتويات
ما هو الاحتراق
يشير الاحتراق إلى العملية التي تحترق فيها مادة ما في وجود الأكسجين، مما ينتج عنه حرارة وضوء في العملية، ويمكن التعبير عنه بالمعادلة: هيدروكربون + أكسجين ← ثاني أكسيد الكربون + ماء + طاقة حرارية، وهناك نوعين من الاحتراق التام وغير التام.
- عندما يتحد الوقود مع الأكسجين الموجود في الهواء لتوليد الحرارة، يحدث الاحتراق.
- تُستخدم الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري في تشغيل الغلايات والأفران والأفران والمحركات.
- نظرًا لأن المواد تتفاعل تلقائيًا مع الأكسجين الذي يطلق الحرارة والضوء، فإن الحرارة المنبعثة تغذي العملية، مما يجعل التفاعل عنيفًا وسريعًا.
- إذا لم يتم فعل أي شيء للسيطرة على هذه العملية، فإنها تأخذ شكل النار.
هذه هي الطبيعة العفوية والعنيفة التي تميز الاحتراق عن العمليات المماثلة الأخرى التي تحدث في وجود الأكسجين. - ومن الأمثلة على 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.
- يعني حريق الأدغال حرق السليلوز الخشبي وأنواع الوقود الأخرى بالأكسجين.
شاهد أيضا:فوائد استخدام وسائل التواصل الاجتماعي واثرها على المجتمع
العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء
يُعد الاحتراق من التفاعلات الكيميائية، وهو يحدث عندما تتفاعل بعض المواد الهيدروكربونية مع الأكسجين لأجل إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون، وهو من التفاعلات الطاردة للحرارة، وينقسم الاحتراق إلى احتراق كامل وغير كامل، وينتج عن كل منهما عناصر، وفي السطور التالية نتعرف على العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء:
العناصر الناتجة عن الاحتراق الكامل
الاحتراق الكامل هو الذي يحدث عند التفاعل بوجود أكسجين وفير، تتحد المواد مع الأكسجين إلى أقصى حد لها، وهذه التفاعلات لها حرارة وضوء كمنتج ثانوي مرئي، وهذا النوع من الاحتراق يُعرف بالنظيف، وينتج عنه العناصر التالية:
- بخار الماء.
- ثاني أكسيد الكربون.
- الحرارة.
- اللهب.
- الرماد.
العناصر الناتجة عن الاحتراق غير الكامل
يُعرف الاحتراق غير الكامل، بالتفاعلات التي تحدث عند عدم وجود أكسجين بكمية كافية، نظرًا لعدم قدرة المواد على الاحتراق تمامًا، ويتم فيها تكوين أول أكسيد الكربون وهو ملوث للهواء، وهذا النوع يُعرف بالاحتراق القذر، وينتج عنه العناصر التالية:
- أول أكسيد الكربون.
- ثاني أكسيد الكربون.
- الكربون.
شاهد أيضا: ما هي أسباب حرقة الجلد بدون إحمرار عند اللمس
تطبيقات على عملية الاحتراق
تُعتبر عملية الاحتراق من العمليات التي تحدث بشكل يومي في حياتنا، ويعود تاريخها إلى نشأة الكون، وهي من أول التقنيات التي عرفها الانسان، وهناك الكثير من التطبيقات على هذه العملية، كأجهزة التدفئة، والصواريخ، والمتفجرات، وفي التالي نوضح لكم بالتفصيل تطبيقات على عملية الاحتراق:
أجهزة التدفئة
- تستخدم أجهزة التدفئة احتراق كل من: الغازات أو الفحم أو الخشب أو الوقود السائل لإنتاج الحرارة.
- حيث يمكن التحكم في عملية الاحتراق عن طريق التوزيع الصحيح للوقود والمؤكسدات في الأفران والمواقد لتحقيق التدفئة المثلى.
- من خلال النقل الحراري المناسب لمنتجات الاحتراق إلى الأجسام التي تحتاج إلى تسخين.
- بالإضافة إلى التحكم في الديناميكا الهوائية المناسبة لتدفق الغاز في الموقد.
- حيث تساهم عملية الإشعاع بشكل كبير في التبادل الحراري لأجهزة التسخين.
- ويتم تصميم الأفران أو المواقد بناءً على الظروف المثالية التي يجب أن تكون موجودة لعملية الاحتراق.
المتفجرات
- تستخدم المواد المتفجرة على نطاق واسع في تطبيقات متعددة وأعمال ميكانيكية مختلفة، وتعتمد آلية عمل المتفجرات على الظروف المثالية لاحتراقها وتفجيرها.
- حيث يحدث احتراق هذه المواد في حالة غازية ناتجة عن التبخر والتسامي أو التحلل.
- ويمكن تطبيق نظرية احتراق الغاز على تصنيع المتفجرات، والتي توفر معدل احتراق يعتمد على الضغط ودرجة الحرارة، وبالتالي يمكن تحديد معدل الاحتراق وطبيعة المتفجرات.
- ويمكن إجراء الكثير من الأبحاث التجريبية تم القيام به لاعتماد نظام الحرق المناسب وطبيعة المواد الخاصة بالمتفجرات.
صناعة الصواريخ
- تُستخدم عمليات الاحتراق للمساعدة في الدفع عند إطلاق الصواريخ، حيث يتم وضع مواد وقود غازية أو صلبة أو سائلة داخل الصواريخ.
- وعند إطلاقها، يتم إطلاق منتجات تلك المواد المحترقة من غرفة الاحتراق عبر الجزء السفلي من فوهة الصاروخ بسرعة عالية، حيث إن معرفة آلية حركة العمليات الكيميائية في فوهة الصاروخ.
- من الضروري تحديد الاتجاه المطلوب لحركته، حيث تقل القوة الدافعة مع زيادة الوزن الجزيئي للمواد الناتجة عن الاحتراق.
- لذلك يتم استخدام المواد منخفضة الوزن الجزيئي التي تنتج الكثير من الحرارة عند الاحتراق في تصنيع الصواريخ.
شاهد أيضا: بحث عن آثار البطالة الاقتصادية والاجتماعية على الفرد والمجتمع
وصلنا لنهاية المقال، وفيه قدمنا العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء، ويوجد نوعان من الاحتراق، تام وغير تام، وينتج عن كل منهما عناصر، كذلك استعرضنا مجموعة من التطبيقات على عملية الاحتراق.