سلام! به عنوان یک تامین کننده اتانول، اغلب در مورد فرآیند احتراق اتانول از من سوال می شود. بنابراین، فکر کردم چند دقیقه وقت بگذارم تا آن را برای شما تجزیه کنم.
ابتدا اجازه دهید کمی در مورد خود اتانول صحبت کنیم. اتانول که با نام اتیل الکل نیز شناخته می شود، مایعی بی رنگ، فرار و قابل اشتعال است. می توانید اطلاعات بیشتری در مورد آن بررسی کنیداینجا. به طور گسترده ای به عنوان سوخت، در نوشیدنی ها و در کاربردهای مختلف صنعتی استفاده می شود. اما امروز، ما روی احتراق آن تمرکز می کنیم.
احتراق اتانول یک واکنش شیمیایی است که زمانی رخ می دهد که اتانول با اکسیژن واکنش می دهد. این واکنش گرمازا است، به این معنی که گرما را آزاد می کند. در واقع، این آزاد شدن گرما چیزی است که اتانول را به یک سوخت مفید تبدیل می کند.
معادله شیمیایی اولیه برای احتراق کامل اتانول به شرح زیر است:
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
بیایید این معادله را بشکنیم. در سمت چپ، اتانول (C2H5OH) و اکسیژن (O2) داریم. هنگامی که این دو واکنش نشان می دهند، دی اکسید کربن (CO2) و آب (H2O) را در سمت راست تشکیل می دهند.
فرآیند احتراق زمانی شروع می شود که اتانول در معرض یک منبع اشتعال مانند جرقه یا شعله قرار می گیرد. هنگامی که احتراق رخ می دهد، مولکول های اتانول شروع به شکستن می کنند. پیوندهای کربن - کربن و کربن - هیدروژن در مولکول اتانول شکسته شده و پیوندهای جدیدی با اکسیژن تشکیل می شود.
اولین مرحله در فرآیند احتراق، تبخیر اتانول است. اتانول نقطه جوش نسبتا پایینی دارد (حدود 78.37 درجه سانتیگراد)، بنابراین به راحتی به بخار تبدیل می شود. سپس این بخار با اکسیژن موجود در هوا مخلوط می شود.
همانطور که مخلوط بخار اتانول و اکسیژن توسط منبع احتراق گرم می شود، واکنش آغاز می شود. اتم های کربن موجود در اتانول با اکسیژن ترکیب می شوند و دی اکسید کربن را تشکیل می دهند. هر اتم کربن در مولکول اتانول (دو مورد از آنها وجود دارد) برای تشکیل CO2 به دو اتم اکسیژن نیاز دارد. بنابراین، برای هر مولکول اتانول، دو مولکول CO2 تولید می شود.
اتم های هیدروژن موجود در اتانول با اکسیژن ترکیب می شوند و آب را تشکیل می دهند. هر مولکول آب دارای دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است. از آنجایی که شش اتم هیدروژن در یک مولکول اتانول وجود دارد، سه مولکول آب تولید می شود.
گرمای آزاد شده در طی این واکنش به دلیل اختلاف انرژی بین پیوندهای موجود در واکنش دهنده ها (اتانول و اکسیژن) و پیوندهای موجود در محصولات (دی اکسید کربن و آب) است. پیوندهای موجود در محصولات پایدارتر هستند، بنابراین انرژی به صورت گرما و نور آزاد می شود.
اکنون، توجه به این نکته مهم است که در شرایط دنیای واقعی، احتراق اتانول ممکن است همیشه کامل نباشد. اگر اکسیژن کافی در دسترس نباشد، احتراق ناقص ممکن است رخ دهد. در احتراق ناقص، مقداری از کربن موجود در اتانول به طور کامل به دی اکسید کربن اکسید نمی شود. در عوض، مونوکسید کربن (CO) را تشکیل می دهد که یک گاز سمی است. معادله احتراق ناقص می تواند چیزی شبیه به:
2C2H5OH + 5O2 → 2CO2+ 2CO + 6H2O
به همین دلیل است که هنگام استفاده از اتانول به عنوان سوخت، به ویژه در فضاهای بسته، اطمینان از تهویه مناسب بسیار مهم است.
یکی از چیزهای مهم در مورد اتانول به عنوان یک سوخت، اثرات زیست محیطی آن است. در مقایسه با سایر سوخت‌های فسیلی، اتانول در هنگام سوزاندن گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید می‌کند. از آنجایی که اغلب از منابع تجدیدپذیر مانند ذرت، نیشکر یا سلولز ساخته می شود، می توان آن را گزینه پایدارتری در نظر گرفت.
یکی دیگر از جنبه هایی که باید در نظر گرفت، رتبه بندی اکتان اتانول است. اتانول دارای درجه اکتان بالایی است، به این معنی که می تواند در برابر ضربه در موتورهای احتراق داخلی مقاومت کند. کوبش پدیده ای نامطلوب است که می تواند باعث کاهش راندمان موتور و ایجاد آسیب شود. بنابراین، افزودن اتانول به بنزین می تواند عملکرد موتور را بهبود بخشد.
اکنون، اجازه دهید در مورد برخی از کاربردهایی که احتراق اتانول در آنها مهم است صحبت کنیم. یکی از رایج ترین کاربردها در سوخت های اتانول - مخلوط است. در بسیاری از کشورها، بنزین حاوی درصد مشخصی اتانول است که معمولاً حدود 10٪ (E10) است. برخی از خودروها حتی برای کارکردن با ترکیبات اتانول بالاتر، مانند E85 (85٪ اتانول و 15٪ بنزین) طراحی شده اند.
از اتانول نیز در برخی از سیستم های گرمایشی استفاده می شود. در کاربردهای در مقیاس کوچک، مانند اجاق گازهای کمپینگ، اتانول می تواند یک منبع سوخت تمیز و راحت باشد. با شعله نسبتا تمیز می سوزد و دوده زیادی از خود به جا نمی گذارد.
اگر در بازار انواع الکل های دیگر هستید، ما نیز عرضه می کنیماتیلن گلیکول (MEG)وایزوپروپیل الکل (IPA). این الکل ها خواص و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.
چه شما یک کاربر صنعتی باشید که به دنبال منبع سوخت قابل اعتمادی هستید یا مصرف کننده ای که به گزینه های پایدارتر علاقه مند است، اتانول می تواند یک انتخاب عالی باشد. اگر علاقه مند به خرید اتانول هستید یا در مورد فرآیند احتراق یا کاربردهای آن سؤالی دارید، در تماس باشید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا راه حل مناسب برای نیازهای خود را پیدا کنید.
در نتیجه، فرآیند احتراق اتانول یک واکنش شیمیایی جذاب است که کاربردهای عملی زیادی دارد. از برق رسانی به وسایل نقلیه تا گرم کردن خانه هایمان، اتانول نقش مهمی در زندگی ما ایفا می کند. و همانطور که ما همچنان به دنبال منابع انرژی پایدارتر می گردیم، نقش اتانول احتمالاً حتی بیشتر خواهد شد.
مراجع
- چانگ، آر (2010). شیمی (ویرایش دهم). مک گراو - هیل.
- براون، TL، LeMay، HE، Bursten، BE، و مورفی، CJ (2012). شیمی: علوم مرکزی (ویرایش دوازدهم). پیرسون.
