Forskjellen mellom fullstendig forbrenning og ufullstendig forbrenning

Hva er komplett forbrenning?

• Forbrenningsreaksjoner er reaksjoner som involverer oksygengass og er eksoterme. Eksoterme reaksjoner er kjemiske reaksjoner der energi frigjøres i form av lys eller varme. Forbrenning refererer mest til forbrenning av hydrokarboner i nærvær av oksygen.
• Forbrenning er en kjemisk reaksjon som involverer en reaktant og en oksidant som vanligvis er oksygen, med produkter som inkluderer varme og energi som produseres.
• Forbrenningsreaksjoner er redoksreaksjoner (reduksjons - oksidasjonsreaksjoner) hvor reduksjonsmiddelet og oksidanten reagerer for å produsere varme, energi og ofte flamme. Reduksjonsmidlet kalles drivstoff og oksidasjonsmiddel som gass.
• Ved fullstendig forbrenning er det tilstrekkelig oksidasjonsmiddel for reaksjonen å forekomme.
• En fullstendig forbrenning av et hydrokarbon med oksygen som oksidasjonsmiddel vil produsere karbondioksid og vann. 2C8H18 + 25O2  18CO2 + 16H20
• Et annet eksempel på fullstendig forbrenning er den organiske forbindelsen metanol: CH3OH + O2 - CO2 + 2H20
• Forbrenning er ikke bare viktig i hverdagen i produksjon av energi, men også for å holde oss i live. Når cellene i våre kropper bryter ned sukker (glukose) for å frigjøre energi, gjør de det ved en fullstendig forbrenningsreaksjon ved aerob cellisk respirasjon.
• Under aerob åndedrettsforbrenning forbrenner glukosen i nærvær av oksygen for å produsere karbondioksid, vann og ATP (energi). En liten mengde varme genereres også i prosessen, da dette er en eksoterm reaksjon.
• Formelen for dette er: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O
• Fullstendig forbrenning er ofte indikert ved produksjon av en blå flamme, og siden alle reaktantene er helt brent, produseres det ikke røyk, noe som betyr at miljøfor fullstendig forbrenning er mye renere enn ufullstendig forbrenning i form av forurensning.
• Siden alle reaktantene forbrukes under fullstendig forbrenning, produseres en stor mengde energi.
• En fordel ved produktene med fullstendig forbrenning er at vann er ufarlig, og karbondioksid kan til en viss grad tas opp av planter for bruk i fotosyntese.
• Kuldioxid er også ikke giftig for mennesker på samme måte som karbonmonoksid.
• Kullsyre kan imidlertid bidra til global oppvarming hvis det produseres for mye, fordi planter bare kan bruke opp så mye som betyr at overskudd forblir i atmosfæren.

Hva er ufullstendig forbrenning?

• Ufullstendig forbrenning skjer når det foreligger en utilstrekkelig eller utilstrekkelig tilførsel av oksidanten, som kan være oksygengass.
• En ufullstendig forbrenning av et hydrokarbon med oksygen som oksidasjonsmiddel vil frembringe karbonmonoksid i stedet for karbondioksid.
• Ufullstendig forbrenning gir ikke bare mindre energi enn fullstendig forbrenning, men som det fremgår av eksemplet nedenfor, kan det produseres giftige biprodukter som karbonmonoksid (CO). Kullmonoksyd er giftig, noe som betyr at i mange tilfeller er ufullstendig forbrenning ikke det som er ønsket.
• 4CH4 + 5O2 ± 2CO + 8H20 + 2C
• Ufullstendig forbrenning av et husholdningsapparat som bruker gass kan dermed produsere karbonmonoksid som kan nå dødelige nivåer i et hus. Kullmonoksid er farlig siden det også er fargeløst og luktfritt, noe som betyr at folk ikke ville være oppmerksomme før det er for sent.
• Ufullstendig forbrenning indikeres ofte ved produksjon av en gul eller oransje farget flamme. Ikke alle reaktantene forbrukes i ufullstendig forbrenning, med det resultat at mindre energi blir produsert ved slutten av denne reaksjonen sammenlignet med fullstendig forbrenning.
• Et eksempel på ufullstendig forbrenning er brenning av kull hvor sot og karbonmonoksid produseres som et resultat av den kjemiske reaksjonen.
• Røyk produseres som følge av ufullstendig forbrenning, noe som selvsagt legger vesentlig til luftforurensning.
• Problemet med ufullstendig forbrenning er derfor at det forverrer forurensningsnivået og kan bidra til helseproblemer hos mennesker ved å forårsake åndedrettsproblemer.

Forskjell mellom fullstendig forbrenning og ufullstendig forbrenning

oxidant 

Fullstendig forbrenning skjer når det er tilstrekkelig og tilstrekkelig tilførsel av oksidanten, mens ufullstendig forbrenning oppstår når det ikke er tilstrekkelig og utilstrekkelig tilførsel av oksidanten.

Hydrokarbonforbrenning

Fullstendig forbrenning av hydrokarboner vil resultere i produksjon av karbondioksid og vann, mens en ufullstendig forbrenning av hydrokarboner vil resultere i produksjon av karbonmonoksid og vann.

Flamme

Ved ufullstendig forbrenning produseres en gul eller oransje flamme vanligvis under full forbrenning, en blå flamme produseres.

Røyk

Ufullstendig forbrenning gir røyk som følge av reaksjonen, mens fullstendig forbrenning ikke produserer røyk som følge av reaksjonen.

Energiproduksjon

Ufullstendig forbrenning gir mindre energi enn fullstendig forbrenning fordi ikke alle reaktanter forbrukes i reaksjonen, mens i fullstendig forbrenning konsumeres alle reaktantene.

Miljøpåvirkning

Kullsyre produsert ved fullstendig forbrenning kan bidra til global oppvarming mens karbonmonoksid og røyk produsert fra ufullstendig forbrenning bidrar til luftforurensning.

Tabell sammenligning Komplett og ufullstendig forbrenning

Sammendrag av komplett vs ufullstendig forbrenning

• Forbrenning er brenning av, vanligvis hydrokarboner, i nærvær av en oksidant, som vanligvis er oksygen.
• Forbrenningsreaksjoner er eksoterm, frigjør energi og varme.
• Fullstendig forbrenning oppstår når det er nok oksygen for å fullt ut bruke alle reaktantene.
• Ufullstendig forbrenning skjer når det ikke er nok oksygen som resulterer i produksjon av røyk, og mindre energi blir produsert i forhold til fullstendig forbrenning.
• Både fullstendig og ufullstendig forbrenning produserer produkter som kan forårsake problemer.
• Fullstendig forbrenning produserer karbondioksid som legger til global oppvarming mens ufullstendig forbrenning gir karbonmonoksid som er giftig.
• Ufullstendig forbrenning gir også røyk som bidrar til luftforurensning.
• Forbrenningsreaksjoner er viktige i hverdagen, selv i hvordan vi produserer energi i kroppene våre.