Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Combustione / Ossidazione e struttura molecole (combustibili liquidi…
Combustione / Ossidazione e struttura molecole
definizione
reazione chimica che comporta l'ossidazione del combustibile da parte di un comburente (in genere O).
Le nuove sostanze si chiamano ossidi.
Prevede perdita di calore, radiazione luminosa e dilatazione
La fiamma è un gas incandescente
Requisiti (triangolo del fuoco)
1)
Combustibile
deve essere in uno stato tale da potersi legare all'Ossigeno (=stato di sospensione --> gassoso). Ampia superficie di reazione.
2) Si deve raggiungere la
T
minima al quale il combustibile prende fuoco (lengo 700°C) ! Imp. che sia secco
3) disponibile una quantità sufficiente di
O
. 1L d'olio o 1m2 di gas = 10m2 d'aria
Combustibili gassosi
gas naturale, biogas, gas d'idrogeno, gas liquidi (propano e butano), acetilene, ecc.
gas naturale: C1 - C4 sono componenti del gas naturale (1. metano --> poi in ordine Etano, Propano, Butano).
Gas liquidi: propano o butano --> le loro molecole più grosse vengono trasformate in liquidi comprimendole o raffreddandole.
H2: gas d'idrogeno. Combustibile molto reattivo.
composti da piccole molecole in movimento (contengono C e H)
legami corti
in condizioni standard (0°C e 1013 mBar) sono allo stato gassoso solo le molecole contenenti da 1 a 4 atomi di carbonio
C ha sempre 4 legami (4 trattini). Idrogeno 1.
A seconda del numero di atomi di C gli idrocarburi si chiamano diversamente es: CH4 = metano; C3H8: propano.
Basi chimiche
struttura dei combustibili
I principali C e H
Secondari: + inquinanti
Le frazioni combustibili e carburanti liquidi saranno miscele di diversi idrocarburi
Stato di aggregazione dei combustibili: gassoso, liquido, solido
combustibili liquidi
Dal C5 al C15 (pentano, esano, eptano, ottano,...)
Benzina, petrolio, cherosene, olio da riscaldamento extra-leggero, diesel, olio da riscaldamento medio, olio da riscaldamento pesante
molecole abbastanza grosse o legami CH più inerti e quindi non più allo stato gassoso
Vapori di benzina
Legami C-C piccoli.
Ottano: identificatore tipico della benzina. 95= 95% di legami simili agli ottani.
Le molecole più piccole evaporano molto facilmente. Durante il rifornimento si generano dei vapori di benzina (volatili) che potrebbero danneggiare l'ambiente --> recuperati mediante un apposito dispositivo (sistema di recupero dei vapori) --> rimangono dentro il serbatoio.
Olio da riscaldamento e diesel
Molecole più grosse. Non c'è un sistema di recupero dei vapori (in quanto la pressione dei vapori è molto bassa a condizioni normale --> no formazione vapori di idrocarburi).
In generale: in frazioni di combustibili e carburanti liquidi non ci sono in nessun caso idrocarburi con los tesso numero di atomi di C --> miscele.
Alcool e spirito
idrocarburi con legami da C1 a C3 ai quali si è aggiunto un atomo di O --> molecola + pesante, stato di aggregazione liquido.
Combustibili solidi
cera (paraffina),catrame, bitume, carbone,
lignite, legna, carta, cartone, plastica
--> questi ultimi usati come combustibili nei rifiuti urbani
Composti da molecole molto grosse. Numero atomi da C16 in su.
Cera: da C16 a C20. Catene di queste dimensioni: si liquefanno velocemente.
Plastica: da C100 a C10'000
Tutti gli altri combustibili: composti da catene di C molto lunghe ed estrenanebte ramificate.
Elementi estranei (inquinanti)
Benzina: quasi nulla. Eccezione: piombo nel passato
Olio da riscaldamento extra-leggero: zolfo, azoto, metalli pesanti
Olio da riscaldamento pesante e carbone: Come olio da riscaldamento extra leggerlo ma quantità maggiori.
Cellulosa (legna, carta, ecc): O, N, niente S
Pannelli truciolari: molto N, Cloro (Cl), e formalina
legno verniciato o impregnato: cadmio, arsenico, piombo, zinco, rame, cloro, cromo, mercurio, stango, nichel...
Rifiuti urbani: tutti gli inquinanti usati dall'industria chimica nei prodotti di consumo.
molecole grandi vs. piccole / Rapporto CO2 e H2O
Nelle molecole piccole c'è più idrogeno --> liberano più H2O (es: gas vs. gasolio). Anche tenore di CO2 max. più basso (nel gas). --> esempio fatto con Niky