Skillnad mellan fullständig förbränning och ofullständig förbränning

Huvudskillnad - Komplett förbränning vs ofullständig förbränning

En förbränningsreaktion är en kemisk reaktion som frigör energi genom oxidation av ett bränsle. De kemiska reaktioner som frigör energi kallas exoterma reaktioner. Sålunda är förbränningsreaktioner exoterma. Ett bränsle kan oxideras med ett oxidationsmedel. Oxideringsmedlet för de flesta förbränningsreaktioner är atmosfäriskt syre. Den energi som frigörs från förbränningsreaktioner kan vara antingen värme eller ljus. Energi frigörs huvudsakligen i form av värme; Ljusenergi släpps också som en flamma. Förbränning kan ske på två sätt som fullständig förbränning och ofullständig förbränning. Huvudskillnaden mellan fullständig förbränning och ofullständig förbränning är det Vid fullständig förbränning är koldioxid den enda produkten som innehåller kol, medan i ofullständig förbränning bildas kolmonoxid och kolstoft som produkter.

 Nyckelområden skapade

1. Vad är komplett förbränning
      - Definition, Egenskaper, Exempel
2. Vad är ofullständig förbränning
      - Definition, Egenskaper, Exempel
3. Vad är likheterna mellan komplett förbränning och ofullständig förbränning
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan komplett förbränning och ofullständig förbränning
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga villkor: Koldioxid, kolmonoxid, förbränning, exoterm reaktion, flamma, bränsle, oxidation, oxidationsmedel

Vad är komplett förbränning

Komplett förbränning är fullständig oxidation av bränsle. Denna reaktion är mycket exoterm och ger en hög mängd energi och ett begränsat antal produkter. Vid brännskador eller förbränning oxideras kolväten i bränslet genom atmosfäriskt syre, vilket ger koldioxid (CO₂) och vatten (H₂O) som produkter. Den fullständiga förbränningen sker där det finns en tillräcklig mängd närvarande syre. I närvaro av syre kan kolatomer i kolväten oxideras till koldioxid och väte oxideras i vatten. Den allmänna reaktionen för fullständig förbränning ges nedan.

Kolväte + Syre → Koldioxid + Vatten

För ett bränsle som etanol kan den fullständiga förbränningen ges som,

C₂H₅ÅH_(L)        +     3O_{2 (g)}            → 2CO_{2 (g)}      +     3H₂O_(L)

De fullständiga förbränningsreaktionerna resulterar i koloxider, svavel och andra element som finns i bränslet. Kol oxideras till koldioxid medan svavel oxideras till svaveldioxid. Komplett förbränning resulterar i mindre mängd luftföroreningar. Den fullständiga förbränningen kan allmänt kännetecknas av en blå flamma.

Figur 01: En blå flamma är skapad i fullständig förbränning.

Eftersom atmosfären består av endast 21 volymprocent volymer krävs mycket luft för fullständig förbränning. Även om mängden av produkter som är resultatet av fullständig förbränning är låg, lägger den fortfarande till ogynnsamma utsläpp. Koldioxid är till exempel en växthusgas som orsakar global uppvärmning.

Vad är ofullständig förbränning

Ofullständig förbränning är en kemisk reaktion som innebär partiell oxidering av ett bränsle. Den ofullständiga förbränningen sker där det inte finns tillräcklig mängd syre. Här oxideras bränslet ofullständigt. Därför bildar den ofullständiga förbränningen ett antal biprodukter. Men mängden energi som frigörs från denna förbränning är relativt låg. De viktigaste produkterna av ofullständig förbränning inkluderar kolmonoxid (CO), kolstoft (vi kallar det "sot") och vatten (H₂O). Den allmänna formeln för ofullständig förbränning visas nedan.

Kolväte + syre → kolmonoxid + kol + vatten

Biprodukterna kan variera beroende på mängden syre som är involverat i förbränningen. Till exempel, ibland ger det bara kolmonoxid eller sot. Det ger emellertid ofta en blandning av kolmonoxid och sot tillsammans med vatten.

Till exempel kan ofullständig förbränning av eten resultera i kol och vatten som biprodukter.

C₂H_{4 (l)}           +         O_{2 (g)}       → 2C_(S)    +     2H₂O_(G)

Ofullständig förbränning av etanol kan bilda kolmonoxid och kolstoft tillsammans med vatten.

C₂H₅ÅH_(L)     +     2O_{2 (g)}     → 2CO_(G)    +    3H₂O_(L)

C₂H₅ÅH_(L)     +     O_{2 (g)}       → C_(S)          +    3H₂O_(L)

Figur 2: En gul flamma produceras med ofullständig förbränning.

Ofullständig förbränning kännetecknas av en gul flamma. Eftersom mängden energi som frigörs från ofullständig förbränning är låg är det oönskat. Dessutom är kolmonoxid som framställs genom denna förbränning ett luftförorenande och är dödligt för människokroppen. Kolmonoxid kan binda med hemoglobin i vårt blod och begränsa syretransporten inuti kroppen.

Likheter mellan fullständig förbränning och ofullständig förbränning

• Både fullständig förbränning och ofullständig förbränning är exoterm.
• De producerar värme och ljus som energiformer.
• Båda reaktionerna ger vatten som biprodukt.
• Båda förbränningstyperna involverar oxidation av ett bränsle.
• Dessa reaktioner involverar kombinationen av molekylärt syre med bränsle.
• Båda dessa förbränningsreaktioner resulterar i ogynnsamma gasutsläpp.
• De kan bilda flammor medan de brinner.

Skillnad mellan fullständig förbränning och ofullständig förbränning

Definition

Komplett Förbränning: Komplett förbränning är fullständig oxidation av bränsle.

Ofullständig förbränning: Ofullständig förbränning är partiell oxidation av bränsle.

Energi släppt

Komplett Förbränning: Komplett förbränning ger en hög mängd energi.

Ofullständig förbränning: Ofullständig förbränning ger en låg mängd energi.

Mängden syre involverad

Komplett Förbränning: Komplet förbränning uppstår där det finns tillräckligt med syre.

Ofullständig förbränning: Ofullständig förbränning inträffar där det inte finns tillräckligt med syre närvarande.

biprodukter

Komplett Förbränning: Komplett Förbränning ger koldioxid och vatten som viktiga biprodukter.

Ofullständig förbränning: Ofullständig förbränning ger kolmonoxid, kolstoft och vatten som viktiga biprodukter.

Flamma

Komplett Förbränning: Komplett förbränning skapar en blåfärgad flamma.

Ofullständig förbränning: Ofullständig förbränning skapar en gulfärgad flamma.

Påverkan på miljön

Komplett Förbränning: Komplett Förbränning ger koldioxid som kan orsaka global uppvärmning.

Ofullständig förbränning: Ofullständig förbränning ger kolmonoxid som är ett luftförorenande ämne.

Slutsats

Förbränningsreaktioner är exoterma reaktioner som släpper ut energi när bränslet brinner. Komplett förbränning av ett bränsle ger en hög mängd energi medan ofullständig förbränning ger en mindre mängd energi. Detta är den största skillnaden mellan fullständig förbränning och ofullständig förbränning. Komplett förbränning är väldigt viktigt vid applikationer i industriell skala. Ofullständig förbränning används i hushållens behov, såsom bränning av trä för att göra värmeenergi för matlagning. Även om det finns ett antal användningsområden vid förbränning, orsakar det utsläpp av ogynnsamma gaser till miljön som kan verka som luftföroreningar.

referenser:

1. "GCSE Bitesize: Förbränning." BBC. BBC, n.d. Webb. Tillgänglig här. 24 juli 2017. 
2. "Förbränning." Förbränning. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 24 juli 2017. 

Image Courtesy:

1. "1938298" (Public Domain) via Pixabay 
2. "1707042" (Public Domain) via Pixabay