Cambustao

COMBUSTÃO

Um combustível é qualquer substância que reage com o oxigênio (ou outro comburente) liberando energia, usualmente de modo vigoroso, na forma de calor, chamas e gases. Supõe a liberação da energia nele contida em forma de energia potencial a uma forma utilizável.

São materiais carbonáceos cuja a composição pode apresentar hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre.

A qualidade do combustível é dada pela presença de C e H.

Os tipos de combustíveis são sólidos, líquidos e gasosos. Ver tabela pag 8.

SÓLIDAS: incluem-se o carvão, a madeira e a turfa. O carvão é queimado em caldeiras para esquentar água, que pode vaporizar-se para mover máquinas a vapor, ou diretamente para produzir calor utilizável em usos térmicos (calefação). A turfa e a madeira são utilizadas principalmente para a calefação doméstica e industrial. A turfa foi utilizada para a geração de energia nas locomotivas, que utilizavam madeira como combustível, muito comum no passado.

*turfa : é um material de origem vegetal, parcialmente decomposto, encontrado em camadas, geralmente em regiões pantanosas e também sob montanhas (turfa de altitude). É formada principalmente por Sphagnum (esfagno, grupo de musgos) e Hypnum, mas também de juncos, árvores, etc. Sob condições geológicas adequadas, transformam-se em carvão, através de emanações de metano vindo das profundezas e da preservação em ambiente anóxico.

LIQUIDOS: Entre os líquidos usados como combustível encontramos os de origem vegetal ou animal, como o álcool e o óleos vegetais de rícino (mamona) e gorduras a partir do século XX surgem os combustíveis minerais, considerados fósseis*, são os derivados do petróleo como óleo diesel, o querosene e a gasolina (ou nafta).

*Os combustíveis fósseis são misturas de compostos orgânicos que se extraem do subsolo com o propósito de produzir energia por combustão. A origem desses compostos são seres vivos que morreram há milhões de anos. Consideram-se combustíveis fósseis o carvão, procedente de bosques do período carbonífero, o petróleo e o gás natural, procedente de outros organismos. Eles não são renováveis na escala humana.

GASOSOS: Entre os combustíveis gasosos estão o gás natural ,os GLP (Gases Liquefeitos de Petróleo), representados pelo Propano e o Butano e os gases de hulha* . As gasolinas e até os gases são utilizados para os motores de combustão interna.

*É um carvão geralmente betuminoso com percentagem elevada de carbono (85 a 90%).Quando a madeira é soterrada, ela passa por um processo de fossilização na crosta terrestre, sendo gradativamente enriquecida em carbono. Isto ocorre, pois a madeira é composta basicamente de hidrogênio (H), oxigênio (O) e carbono (C). Mas com o tempo o hidrogênio e o oxigênio são eliminados na forma de água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). Desse modo, forma-se o carvão mineral ou natural, que é uma mistura de substâncias complexas ricas em carbono

*Tampouco é um combustível, na acepção estrita do termo, o hidrogênio quando utilizado no processo de fusão nuclear, que proporciona grandes quantidades de energia, no que se fundem quatro átomos de hidrogênio para converter-se em um de hélio. Este meio de obter energia não foi dominado adequadamente pelo homem (mas que em sua forma mais violenta, é a bomba de hidrogênio, conhecida como Bomba H). No Universo é comum, posto que é a fonte de energia das estrelas.

COMBURENTE: A combustão é uma reação de oxi-redução sendo o COMBUSTIVEL o que sofre oxidação (Ag. Redutor) e o oxigênio o que sofre redução (Ag. Oxidante), portanto o COMBURENTE.

A principal fonte de oxigênio é o ar atmosférico. (21%).

COMBUSTÃO

Combustão ou queima é uma reação química exotérmica entre uma substância (o combustível) e um gás (o comburente), geralmente o oxigênio, para liberar calor e luz. Durante a reação de combustão são formados diversos produtos resultantes da combinação dos átomos dos reagentes. No caso da queima em ar de hidrocarbonetos (metano, propano, gasolina, etanol, diesel, etc) são formados centenas de compostos, por exemplo CO2, CO, H2O, H2,CH4, NOx, SOx, fuligem, etc, sendo que alguns desses compostos são os principais causadores do efeito estufa, da chuva ácida e de danos aos ciclos biogeoquímicos do planeta.

Os processos de combustão são responsáveis pela produção de cerca de 85 % da energia do mundo, inclusive o Brasil, em transporte (carros, aviões, trens, navios, etc), usinas termelétricas, processos industriais, aquecimento doméstico, geradores, cozimento de alimentos e outros

Reação: combustível +O2  CO2 +H2O



Principais reações

C + O2  CO2 - 94,03 kcal/mol

H2 + ½ O2  H2) (vapor) - 57,8 Kcal/mol

H2 + O2  H2O (liq) - 68,32 Kcal/mol

TIPOS DE COMBUSTÃO

Dependendo da quantidade de combustível e comburente, podemos dividir em:

Incompleta: não há o suprimento de oxigênio adequado para que ela ocorra de forma completa. O reagente irá queimar em oxigênio, mas poderá produzir inúmeros produtos pendendo da composição do combustivel. A combustão incompleta é muito mais comum que a completa e produz um grande número de subprodutos como CO, gases residuais (fumos), fuligem. No caso de queima de combustível em automóveis, esses subprodutos podem ser muito prejudiciais à saúde, ao meio ambiente e ao seu carro.

C + CO2  2 CO +40,79 kcal/mol

A queimada das florestas é um exemplo, pois as emissões resultantes constituem-se em CO e matéria particular, como a fuligem (C), além de cinzas e outros compostos orgânicos simples e complexos. Pode-se formar também óxido de nitrogênio, ozônio e aldeídos, em virtude de reações secundárias pela presença de outros componentes do ar.

C8H18(g) + 9/2 O2 (g) → 8 C (g) + 9 H2O(l)

COMBUSTÃO COMPLETA: a quantidade de oxigênio é maior do que a quantidade estequiométrica necessária. O reagente irá queimar no oxigênio, produzindo um número limitado de produtos e uma chama oxidante, azul. Quando um hidrocarboneto queima no oxigênio, a reação gerará apenas dióxido de carbono e