Combustibili

Contenuto

• Tipi di combustibili
• Caratteristiche del carburante
• Esempi di combustibili

È chiamato combustibili a tutta la materia suscettibile di reazioni di ossidazione violenti che rilasciano quantità di energia termica (esotermica), rilasciando solitamente anidride carbonica (CO₂) e altri composti chimici come rifiuti. Questo comportamento è noto come combustione e risponde alla formula:

carburante + ossidante = prodotti + energia

• Il combustibili sono, quindi,sostanze infiammabili, il cui potenziale calorico è comunementeutilizzabile dall'uomo per riscaldare le loro case, cucinare il cibo e persino generare elettricità (come nelle centrali elettriche) o movimento (come nei motori a combustione interna).
• Ilossidantisono invece le sostanze oi mezzi in grado di favorire questo processo di combustione. Sono per lo più potenti ossidanti.

Tipi di combustibili

Esistono diverse forme di carburante e diversi modi di classificarli, ma tra tutti forse il più importante è tener conto della loro costituzione chimica, ovvero:

• Combustibili minerali. Riguarda metalli ed elementi ottenuti dalla natura e suscettibili alla combustione in condizioni naturali o anche in situazioni specifiche, come alcuni metalli che producono fiamme senza la presenza di ossigeno.
• Combustibili fossili. Si tratta di lunghe catene di idrocarburi di origine organica, che, essendo sottoposta a pressioni ambientali e sedimentazione diventano sostanze ad alto potere calorico, come petrolio o carbone.
• Combustibili da fusione. Si tratta di elementi radioattivi naturali o sintetici, la cui emissione può essere sfruttata per generare reazioni a catena atomica con un potenziale esotermico gigantesco, come quelle che si verificano in una bomba atomica.
• Biocarburanti. Sono sostanze combustibili ottenute dalla lavorazione e fermentazione anaerobica di rifiuto organico, per formare così alcoli o eteri di capacità calorica relativa ma con un costo di produzione molto basso.
• Combustibili organici. Riguarda grassi, oli e altre sostanze di origine vivente la cui natura consente l'accensione in determinate condizioni e che spesso utilizziamo in cucina.

Caratteristiche del carburante

I combustibili hanno una serie di variabili chimiche che riflettono le loro proprietà specifiche e dalle quali vengono studiati, come ad esempio:

• Potenza di riscaldamento. La capacità di generazione di calore del combustibile, cioè la sua prestazione termica durante la combustione.
• Temperatura di accensione. Il punto di calore e pressione necessari affinché la combustione o la fiamma avvengano nella materia, senza la necessità di aggiungere ulteriore calore per perpetuarla.
• Densità e viscosità. Caratteristiche del materiale combustibile che esprimono la sua fluidità e la sua densità, cioè il peso totale della sostanza secondo il volume che occupa e il grado di legame tra le sue particelle o la sospensione di solidi in essa.
• Contenuto di umidità. Definisce il grado di acqua presente nel carburante.

Esempi di combustibili

1. Carbone. Il carbone è una delle forme di carbonio in natura, insieme alla grafite e ai diamanti: agglomerati di atomi di questo elemento, ma disposti in modo molto diverso, in modo che alcuni siano più resistenti di altri e abbiano proprietà fisiche e chimiche diverse. Nel caso del carbone minerale, si tratta di una roccia sedimentaria e nera altamente infiammabile, a causa del suo contenuto aggiuntivo di idrogeno, zolfo e altri elementi.
2. Legna. Composto da cellulosa e lignina, secrete dai tronchi degli alberi, il legno cresce anno dopo anno in un sistema di anelli concentrici. È stato l'elemento combustibile per eccellenza per forni, caminetti e molto altro fin dall'antichità, poiché brucia con relativa facilità e forma braci (per cucinare sulla griglia). Ciò causa spesso anche incendi boschivi in ​​grado di consumare grandi tratti di legno e materiale organico asciutto.
3. Cherosene. Conosciuto anche come canfin o kerex, è una miscela liquida di idrocarburi, infiammabile e ottenuta per distillazione del petrolio, inizialmente utilizzata in stufe e lampade e oggi utilizzata come carburante per aviogetti (Jet Petrol) e nella fabbricazione di pesticidi. così come solvente.
4. Benzina. Il prodotto più raffinato di derivati ​​dell'olio combustibile, questa miscela di idrocarburi è ottenuta da distillazione frazionario (FCC) e viene utilizzato per alimentare motori a combustione interna in tutto il mondo. Ha un'elevata efficienza energetica in termini di massa ed è classificato in base a un numero di ottano presente o ottano. La sua combustione, invece, rilascia numerosi gas e elementi tossici all'atmosfera.
5. Alcol. Questo nome è noto alle sostanze organiche composte da un gruppo idrossile (-OH) legato in modo covalente a un atomo di carbonio saturo. Sono sostanze molto comuni in natura e sono prodotte come risultato del fermentazione zuccheri organici. Le loro particolari proprietà chimiche li rendono buoni solventi, combustibili e, nel caso specifico dell'etanolo, un componente di molti spiriti.
6. Gas naturale. Il gas naturale è un combustibile fossile prodotto di una miscela leggera di idrocarburi gassosi che può essere trovato in serbatoi sotterranei o depositi di accompagnamento di carbone o petrolio in natura. È ampiamente utilizzato per alimentare motori a combustione, riscaldamento urbano e centrali elettriche.
7. Olio vegetale. Questo composto organico si ottiene dai semi, frutti e steli di piante nei cui tessuti è prodotto, come il girasole, l'olivo o il mais. È composto, come la maggior parte degli acidi grassi, da tre acidi grassi legati a una molecola di glicerina, motivo per cui viene utilizzato come alimento -per cucinare-, per fare saponi e altri prodotti, e anche come biocarburante in veicoli ibridi o adattati .
8. Benzene. Questo idrocarburo aromatico di formula chimica C₆H₆, i cui atomi di carbonio occupano i vertici di un esagono regolare, è un liquido incolore e altamente infiammabile, cancerogeno e dall'aroma dolce. È forse la sostanza chimica più prodotta al mondo, poiché è essenziale sintetizzare altri idrocarburi e composti chimici, oltre ad essere una parte essenziale di numerosi carburanti e solventi per veicoli.
9. Magnesio. Elemento chimico con il simbolo Mg, il settimo in abbondanza nella crosta terrestre e il terzo tra quelli disciolti nell'acqua di mare. È uno ione essenziale per tutte le forme di vita, sebbene questo metallo non sia mai di natura pura. È altamente infiammabile, soprattutto sotto forma di trucioli o polvere, producendo un'intensa luce bianca che veniva spesso utilizzata nei primi giorni della fotografia. Tuttavia, una volta acceso è difficile da spegnere, data la sua reattività con azoto e CO.₂ dell'atmosfera.
10. Propano. Un gas organico incolore e inodore con la formula chimica C₃H₈, la cui enorme combustibilità ed esplosività lo rendono ideale, insieme al gas butano (C₄H₁₀), per alimentare forni, cucine e altri ambienti domestici, poiché a temperatura ambiente è inerte e quindi relativamente sicuro. Entrambi sono ottenuti da varie fasi di raffinazione del petrolio e insieme costituiscono la maggior parte dei gas infiammabili oggi di uso commerciale comune (gas liquefatto) in bombole e caraffe.