Brandstoffen

Inhoud

• Soorten brandstoffen
• Brandstofkenmerken
• Voorbeelden van brandstoffen

Het heet brandstoffen voor alle zaken die vatbaar zijn voor reacties van oxidatie gewelddadig die hoeveelheden warmte-energie vrijgeven (exotherm), waarbij meestal kooldioxide (CO₂) en andere chemische verbindingen als afval. Dit gedrag staat bekend als verbranding en reageert op de formule:

brandstof + oxidatiemiddel = producten + energie

• De brandstoffen zijn dan,brandbare stoffen, waarvan het calorische potentieel gewoonlijk isbruikbaar door de mens om je huizen te verwarmen, je eten te koken en zelfs elektriciteit op te wekken (zoals in energiecentrales) of beweging (zoals in verbrandingsmotoren).
• Deoxidatiemiddelenaan de andere kant zijn de stoffen of de middelen die dit verbrandingsproces kunnen bevorderen. Het zijn meestal krachtige oxidanten.

Soorten brandstoffen

Er zijn verschillende vormen van brandstof en verschillende manieren om ze te classificeren, maar misschien wel het belangrijkste is om rekening te houden met hun chemische samenstelling, namelijk:

• Minerale brandstoffen. Gaat over metalen en elementen verkregen uit de natuur en vatbaar voor verbranding onder natuurlijke omstandigheden of zelfs in specifieke situaties, zoals bepaalde metalen die vlammen produceren zonder de aanwezigheid van zuurstof.
• Fossiele brandstoffen. Het gaat om lange ketens van koolwaterstoffen van biologische oorsprong, die wordt blootgesteld aan milieudruk en afzetting het worden stoffen met een hoog calorisch vermogen, zoals olie of steenkool.
• Fusion-brandstoffen. Dit zijn natuurlijke of synthetische radioactieve elementen waarvan de deeltjesemissie kan worden benut om atoomkettingreacties op te wekken met een gigantisch exotherm potentieel, zoals die optreden in een atoombom.
• Biobrandstoffen. Dit zijn brandbare stoffen die worden verkregen door de verwerking en anaërobe fermentatie van organisch afval, om aldus alcoholen of ethers te vormen met een relatieve calorische capaciteit maar met zeer lage productiekosten.
• Biologische brandstoffen. Gaat over vetten, oliën en andere substanties van levende oorsprong waarvan de aard onder bepaalde omstandigheden ontsteking mogelijk maakt en die we vaak in de keuken gebruiken.

Brandstofkenmerken

Brandstoffen hebben een reeks chemische variabelen die hun specifieke eigenschappen weerspiegelen en van waaruit ze worden bestudeerd, zoals:

• Verwarmingsvermogen. Het warmtegenererende vermogen van de brandstof, dat wil zeggen zijn thermische prestatie tijdens verbranding.
• Ontstekingstemperatuur. Het punt van warmte en druk dat nodig is voor verbranding of vlammen om in materie te voorkomen, zonder de noodzaak om extra warmte toe te voegen om het te bestendigen.
• Dichtheid en viscositeit. Kenmerken van brandbare materie die zijn vloeibaarheid en zijn dichtheid, dat wil zeggen, het totale gewicht van de stof volgens het volume dat het inneemt en de mate van binding tussen de deeltjes of de suspensie van vaste stoffen erin.
• Vochtgehalte. Bepaalt de hoeveelheid water die in de brandstof aanwezig is.

Voorbeelden van brandstoffen

1. Steenkool. Steenkool is een van de vormen van koolstof in de natuur, samen met grafiet en diamanten: agglomeraties van atomen van dit element, maar op een heel andere manier gerangschikt, zodat sommige meer resistent zijn dan andere en andere fysische en chemische eigenschappen hebben. In het geval van minerale steenkool is het een licht ontvlambaar zwart en sedimentair gesteente, vanwege het extra gehalte aan waterstof, zwavel en andere elementen.
2. Hout. Samengesteld uit cellulose en lignine, afgescheiden door de boomstammen, groeit het hout jaar na jaar in een systeem van concentrische ringen. Het is al sinds de oudheid het essentiële brandstofelement voor ovens, open haarden en meer, omdat het relatief gemakkelijk brandt en sintels vormt (voor koken op de grill). Dit veroorzaakt ook vaak bosbranden die grote stukken hout en organisch materiaal droog.
3. Kerosine. Ook bekend als canfín of kerex, het is een vloeibaar mengsel van koolwaterstoffen, brandbaar en verkregen door oliedestillatie, aanvankelijk gebruikt in kachels en lampen en tegenwoordig gebruikt als vliegtuigbrandstof (Jet Petrol) en bij de vervaardiging van pesticiden. evenals oplosmiddel.
4. Benzine. Het meest geraffineerde product van stookoliederivaten, dit mengsel van koolwaterstoffen wordt verkregen door distillatie fractioneel (FCC) en wordt gebruikt om verbrandingsmotoren over de hele wereld aan te drijven. Het heeft een hoge energie-efficiëntie in termen van zijn massa en is geclassificeerd volgens een aanwezig octaangetal of octaangetal. Bij de verbranding komen echter talrijke gassen vrij en giftige elementen naar de atmosfeer.
5. Alcohol. Deze naam is bekend bij organische stoffen die zijn samengesteld uit een hydroxylgroep (-OH) die covalent gebonden is aan een verzadigd koolstofatoom. Het zijn veel voorkomende stoffen in de natuur en worden geproduceerd als gevolg van de fermentatie biologische suikers. Door hun bijzondere chemische eigenschappen zijn ze goede oplosmiddelen, brandstoffen en, in het specifieke geval van ethanol, een bestanddeel van veel sterke dranken.
6. Natuurlijk gas. Aardgas is een fossiele brandstof product van een licht mengsel van gasvormige koolwaterstoffen dat kan worden aangetroffen in ondergrondse reservoirs of begeleidende afzettingen van steenkool of olie in de natuur. Het wordt veel gebruikt voor het aandrijven van verbrandingsmotoren, stadsverwarming en energiecentrales.
7. Plantaardige olie. Deze organische verbinding wordt verkregen uit de zaden, vruchten en stengels van planten in wiens weefsels het wordt geproduceerd, zoals zonnebloem, olijf of maïs. Het is, zoals de meeste vetzuren, samengesteld uit drie vetzuren die zijn gekoppeld aan een glycerinemolecuul, daarom wordt het gebruikt als voedsel - om te koken - om zeep en andere producten van te maken, en zelfs als biobrandstof in hybride of aangepaste voertuigen. .
8. Benzeen. Deze aromatische koolwaterstof met chemische formule C₆H.₆, waarvan de koolstofatomen de hoekpunten van een regelmatige zeshoek innemen, is een kleurloze en licht ontvlambare vloeistof, kankerverwekkend en met een zoet aroma. Het is misschien wel de meest geproduceerde chemische stof ter wereld, omdat het essentieel is om andere koolwaterstoffen te synthetiseren en chemische bestanddelen, naast dat het een essentieel onderdeel is van tal van voertuigbrandstoffen en oplosmiddelen.
9. Magnesium. Chemisch element met het symbool Mg, het zevende in overvloed in de aardkorst en het derde in het zeewater opgelost. Het is een essentieel ion voor alle vormen van leven, hoewel dit metaal nooit puur van aard is. Het is licht ontvlambaar, vooral in de vorm van spaanders of stof, en produceert een intens wit licht dat vaak werd gebruikt in de begintijd van de fotografie. Eenmaal ingeschakeld is het echter moeilijk uit te schakelen, gezien de reactiviteit met stikstof en CO.₂ van de atmosfeer.
10. Propaan. Een kleurloos, reukloos organisch gas met de chemische formule C₃H.₈, die door zijn enorme brandbaarheid en explosiviteit ideaal is, samen met butaangas (C.₄H.₁₀), voor het aandrijven van ovens, fornuizen en andere huishoudelijke omgevingen, aangezien het bij kamertemperatuur inert en daarom relatief veilig is. Beide worden verkregen uit verschillende stadia van olieraffinage en vormen samen de meerderheid van de brandbare gassen die tegenwoordig algemeen commercieel worden gebruikt (vloeibaar gas) in cilinders en karaffen.