Polttoaineet

Sisältö

• Polttoainetyypit
• Polttoaineen ominaisuudet
• Esimerkkejä polttoaineista

Sitä kutsutaan polttoaineet kaikille aineille, jotka ovat alttiita hapettuminen väkivaltainen, joka vapauttaa lämpöenergiaa (eksotermistä), vapauttaen yleensä hiilidioksidia (CO₂) ja muut kemialliset yhdisteet jätteinä. Tätä käyttäytymistä kutsutaan palamiseksi ja se vastaa kaavaa:

polttoaine + hapetin = tuotteet + energia

• polttoaineet ovat sittenpalavat aineet, joiden kaloripotentiaali on yleisestiihmisen käyttökelpoinen lämmittää koteja, valmistaa ruokaa ja jopa tuottaa sähköä (kuten voimalaitoksissa) tai liikettä (kuten polttomoottoreissa).
• hapettimetovat toisaalta aineita tai keinoja, joilla voidaan edistää tätä palamisprosessia. Ne ovat enimmäkseen voimakkaita hapettimia.

Polttoainetyypit

On olemassa erilaisia ​​polttoaineiden muotoja ja erilaisia ​​tapoja luokitella ne, mutta ennen kaikkea tärkeintä on ottaa huomioon niiden kemiallinen rakenne, nimittäin:

• Mineraalipolttoaineet. On noin metallit ja luonnosta saadut alkuaineet, jotka ovat alttiita palamiselle luonnollisissa olosuhteissa tai jopa erityistilanteissa, kuten tietyt metallit, jotka tuottavat liekkiä ilman happea.
• Fossiiliset polttoaineet. Siihen liittyy pitkiä ketjuja hiilivedyt - orgaanisesta alkuperästä, johon kohdistuu ympäristöpaineita ja sedimentaatio niistä tulee korkeakalorisia aineita, kuten öljy tai hiili.
• Fuusiopolttoaineet. Nämä ovat luonnollisia tai synteettisiä radioaktiivisia elementtejä, joiden hiukkaspäästöjä voidaan hyödyntää atomiketjureaktioiden muodostamiseksi, joilla on jättimäinen eksoterminen potentiaali, kuten sellaiset, joita tapahtuu atomipommissa.
• Biopolttoaineet. Nämä ovat palavia aineita, jotka on saatu prosessoimalla ja anaerobisesti käymällä biojäte, siten muodostaen suhteellisen kalorikapasiteetin mutta erittäin alhaisia ​​tuotantokustannuksia sisältäviä alkoholeja tai eettereitä.
• Orgaaniset polttoaineet. On noin rasvat, öljyt ja muut elävää alkuperää olevat aineet, joiden luonne sallii syttymisen tietyissä olosuhteissa ja joita käytämme usein keittiössä.

Polttoaineen ominaisuudet

Polttoaineilla on joukko kemiallisia muuttujia, jotka heijastavat niiden erityisominaisuuksia ja joista niitä tutkitaan, kuten:

• Lämmitysteho. Polttoaineen lämmöntuotantokyky eli sen lämpöominaisuudet palamisen aikana.
• Syttymislämpötila. Lämmön ja paineen piste, joka tarvitaan palamisen tai liekin esiintymiseen aineessa ilman tarvetta lisätä ylimääräistä lämpöä sen säilyttämiseksi.
• Tiheys ja viskositeetti. Palavien aineiden ominaisuudet, jotka ilmaisevat sen juoksevuuden ja sen tiheyseli aineen kokonaispaino sen käyttämän tilavuuden ja sen hiukkasten tai siinä olevien kiinteiden aineiden välisen sidoksen asteen mukaan.
• Kosteuspitoisuus. Määrittää polttoaineessa olevan veden määrän.

Esimerkkejä polttoaineista

1. Hiili. Kivihiili on luonnossa yksi hiilen muodoista, yhdessä grafiitin ja timanttien kanssa atomien tämän elementin, mutta järjestetty hyvin eri tavalla, niin että jotkut ovat kestävämpiä kuin toiset ja niillä on erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Mineraalihiilen tapauksessa se on erittäin helposti syttyvä musta ja sedimenttikivi, koska siinä on enemmän vetyä, rikkiä ja muita alkuaineita.
2. Puu. Sellun sisältämä selluloosa ja ligniini, joita erittävät puunrungot, puu kasvaa vuosi toisensa jälkeen samankeskisten renkaiden järjestelmässä. Se on ollut uunien, tulisijojen ja muiden polttoaine-elementti erinomaisena muinaisista ajoista lähtien, koska se palaa suhteellisen helposti ja muodostaa hiillosta (grilliin keitettäväksi). Tämä aiheuttaa usein myös metsäpaloja, jotka voivat kuluttaa suuria puuta ja orgaaninen materiaali kuiva.
3. Kerosiini. Se tunnetaan myös nimellä canfin tai kerex, se on nestemäinen seos hiilivetyjä, syttyvä ja saatu öljytislauksella, jota käytetään alun perin uuneissa ja lampuissa ja jota käytetään nykyään lentopetrolina (Jet Petrol) ja torjunta-aineiden valmistuksessa. sekä liuotin.
4. Bensiini. Polttoöljyjohdannaisten hienoin tuote, tämä hiilivetyseos, saadaan tislaus (FCC) ja sitä käytetään polttomoottoreiden ohjaamiseen kaikkialla maailmassa. Sen massa on korkea energiatehokkuus ja se luokitellaan oktaaniluvun tai oktaaniluvun mukaan. Sen palaminen vapauttaa kuitenkin lukuisia kaasuja ja myrkylliset alkuaineet ilmakehään.
5. Alkoholi. Tämä nimi tunnetaan orgaanisissa aineissa, jotka koostuvat hydroksyyliryhmästä (-OH), joka on kovalenttisesti sitoutunut tyydyttyneeseen hiiliatomiin. Ne ovat luonteeltaan hyvin yleisiä aineita ja niitä tuotetaan käyminen orgaaniset sokerit. Niiden erityiset kemialliset ominaisuudet tekevät niistä hyvät liuottimet, polttoaineet ja etanolin tapauksessa monien väkevien alkoholijuomien komponentin.
6. Maakaasu. Maakaasu on a fossiilinen polttoaine kevyiden kaasumaisten hiilivetyjen seoksen tuote, jota voi esiintyä maanalaisissa säiliöissä tai niihin liittyvissä kivihiilen tai öljyn esiintymissä luonnossa. Sitä käytetään laajalti polttomoottoreiden, kaupunkien lämmitys- ja voimalaitosten käyttämiseen.
7. Kasviöljy. Tämä orgaaninen yhdiste saadaan sellaisten kasvien siemenistä, hedelmistä ja varret, joiden kudoksissa sitä tuotetaan, kuten auringonkukka, oliivi tai maissi. Se koostuu useimpien rasvahappojen tavoin kolmesta glyseriinimolekyyliin sitoutuneesta rasvahaposta, minkä vuoksi sitä käytetään ruoaksi - ruoanlaittoon - saippuoiden ja muiden tuotteiden valmistamiseen ja jopa biopolttoaineeksi hybridi- tai mukautetuissa ajoneuvoissa .
8. Bentseeni. Tämä aromaattinen hiilivety, jolla on kemiallinen kaava C₆H₆, jonka hiiliatomit vievät normaalin kuusikulmion kärjet, on väritön ja helposti syttyvä neste, syöpää aiheuttava ja makean aromin. Se on ehkä maailman eniten tuotettu kemikaali, koska on välttämätöntä syntetisoida muita hiilivetyjä ja kemialliset yhdisteet, sen lisäksi, että se on olennainen osa lukuisia ajoneuvojen polttoaineita ja liuottimia.
9. Magnesium. Kemiallinen alkuaine tunnuksella Mg, seitsemäs maankuoressa ja kolmas merivedessä liuenneiden joukossa. Se on välttämätön ioni kaikille elämän muodoille, vaikka tämä metalli ei ole koskaan luonteeltaan puhdas. Se on helposti syttyvää, erityisesti lastujen tai pölyn muodossa, mikä tuottaa voimakasta valkoista valoa, jota käytettiin usein valokuvauksen alkuaikoina. Kytkemisen jälkeen sitä on kuitenkin vaikea sammuttaa, kun otetaan huomioon sen reaktiivisuus typen ja CO: n kanssa.₂ ilmakehästä.
10. Propaani. Väritön, hajuton orgaaninen kaasu, kemiallinen kaava C₃H₈, jonka valtava palavuus ja räjähtävyys tekevät siitä ihanteellisen yhdessä butaanikaasun (C₄H₁₀), uunien, liesi ja muiden kotitalousympäristöjen virran saamiseksi, koska huoneenlämpötilassa se on inertti ja siksi suhteellisen turvallinen. Molemmat saadaan öljynjalostuksen eri vaiheista ja yhdessä ne muodostavat suurimman osan sytytys- ja kannuissa nykyään yleisessä kaupallisessa käytössä olevista syttyvistä kaasuista (nesteytetty kaasu).