Partikulat yang dihasilkan dari hasil pembakaran yang tidak sempurna antara lain….

Partikulat - dikenal juga sebagai partikel halus, dan jelaga - merupakan subdivisi kecil dari material padat tersuspensi dalam gas atau cair. Partikulat adalah bentuk polusi udara. Partikel udara lebih kecil dari 10 sampai partikulat mikrometer dihitung. Partikulat terdiri dari partikel komposisi ukuran, asal dan kimia yang berbeda.

Partikel halus di Utara India

Asal partikulat dapat merupakan buatan manusia atau alam. Polusi udara dan polusi air dapat mengambil bentuk partikel padat atau larutan. Garam adalah contoh dari kontaminan terlarut dalam air, sedangkan pasir umumnya merupakan partikulat padat.

Untuk meningkatkan kualitas air, partikel-partikel padat dapat dihilangkan dengan filter air atau settling(proses partikulat turun dalam air dan membentuk sedimen), dan disebut sebagai partikel tak larut. Kontaminan yang dilarutkan dalam air dapat dikumpulkan dengan penyulingan, memungkinkan air untuk menguap dan kontaminan kembali mengendap.

Beberapa partikulat terjadi secara alami, seperti yang berasal dari gunung berapi, badai pasir, dan kebakaran hutan. Kegiatan manusia, seperti pembakaran bahan bakar fosil pada kendaraan, pembangkit listrik dan berbagai industri juga menghasilkan sejumlah besar partikulat. Pembakaran batubara di negara berkembang adalah metode utama untuk pemanasan rumah dan memasok energi. Rata-rata di seluruh dunia, aerosol antropogenik(yang dibuat oleh aktivitas manusia) mencapai sekitar 10 persen dari total jumlah aerosol di atmosfer kita.[1] Peningkatan kadar partikel halus di udara terkait dengan bahaya kesehatan seperti penyakit jantung, fungsi paru-paru dan kanker paru-paru.

^ Mary Hardin and Ralph Kahn. "Aerosols and Climate Change".

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Partikulat&oldid=15220021"

Pembakaran adalah suatu runutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api.

Api yang dihasilkan dari bahan bakar yang mengalami pembakaran

Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap, suatu senyawa bereaksi dengan zat pengoksidasi, dan produknya adalah senyawa dari tiap elemen dalam bahan bakar dengan zat pengoksidasi. Contoh:

C H 4 + 2 O 2 → C O 2 + 2 H 2 O + panas {\displaystyle CH_{4}+2O_{2}\rightarrow \;CO_{2}+2H_{2}O+{\textrm {panas}}}

Entalpi standar reaksi untuk pembakaran metana pada 298,15 K dan 1 atm adalah −802 kJ/mol.[1]

Contoh lainnya:

C H 2 S + 6 F 2 → C F 4 + 2 H F + S F 6 + panas {\displaystyle CH_{2}S+6F_{2}\rightarrow \;CF_{4}+2HF+SF_{6}+{\textrm {panas}}}

Contoh yang lebih sederhana dapat diamati pada pembakaran hidrogen dan oksigen, yang merupakan reaksi umum yang digunakan dalam mesin roket, yang hanya menghasilkan uap air, dengan entalpi standar reaksi pada 298,15 K dan 1 atm adalah −242 kJ/mol.[1]:

2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O + panas {\displaystyle 2H_{2}+O_{2}\rightarrow \;2H_{2}O+{\textrm {panas}}}

Pada mayoritas penggunaan pembakaran sehari-hari, oksidan oksigen (O2) diperoleh dari udara ambien dan gas resultan (gas cerobong, flue gas) dari pembakaran akan mengandung nitrogen:

C H 4 + 2 O 2 + 7.52 N 2 → C O 2 + 2 H 2 O + 7.52 N 2 + panas {\displaystyle CH_{4}+2O_{2}+7.52N_{2}\rightarrow \;CO_{2}+2H_{2}O+7.52N_{2}+{\textrm {panas}}}

Seperti yang dapat dilihat, jika udara adalah sumber oksigen, nitrogen meliputi bagian yang sangat besar dari gas cerobong yang dihasilkan.

Dalam kenyataannya, proses pembakaran tidak pernah sempurna. Dalam gas cerobong dari pembakaran karbon (seperti dalam pembakaran batubara) atau senyawa karbon (seperti dalam pembakaran hidrokarbon, kayu, dll) akan ditemukan baik karbon yang tak terbakar maupun senyawa karbon (CO dan lainnya). Jika pembakaran pada suhu tinggi menggunakan udara (mengandung 78% nitrogen), maka sebagian kecil nitrogen akan bereaksi menjadi berbagai jenis nitrogen oksida (NOx) yang berbahaya.

Pembakaran metana adalah reaksi pembakaran sempurna, karena hasilnya adalah karbon dioksida dan air.

Pada pembakaran sempurna, reaktan terbakar dengan oksigen menghasilkan beberapa produk. Ketika hirokarbon terbakar dengan oksigen, maka reaksi utama akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Ketika elemen dibakar, maka produk yang dihasilkan biasanya juga berupa oksida. Karbon dibakar menghasilkan karbon dioksida, sulfur dibakar menghasilkan sulfur dioksida, dan besi dibakar menghasilkan besi(III) oksida. Nitrogen tidak dianggap sebagai komponen yang bisa terbakar jika oksigen dipakai sebagai agen pengoksidasi, namun nitrogen oksida NOx dalam jumlah kecil biasanya akan terbentuk.

Jumlah udara yang diperlukan untuk pembakaran sempurna disebut udara teoretis. Namun, pada praktiknya digunakan jumlah 2-3 kali jumlah udara teoretis.

Tak sempurna

Pembakaran tak sempurna dihasilkan bila tidak ada oksigen yang cukup untuk membakar bahan bakar sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air.

Pada banyak bahan bakar, seperti minyak diesel, batu bara, dan kayu, pirolisis muncul sebelum pembakaran. Pada pembakaran tak sempurna, produk pirolisis tidak terbakar dan mengkontaminasi asap dengan partikulat berbahaya, misalnya oksidasi sebagian etanol menghasilkan asetaldehida yang berbahaya, begitu juga dengan oksidasi sebagian karbon yang menghasilkan karbon monoksida yang beracun.

Kualitas pembakaran dapat ditingkatkan dengan desain alat pembakaran, seperti pembakar minyak dan mesin pembakaran dalam. Perbaikan lebih lanjut mencakup alat katalitik pasca pembakaran (seperti konverter katalitik). Beberapa alat-alat ini biasanya dibutuhkan oleh banyak mobil/kendaraan di berbagai negara untuk memenuhi aturan lingkungan negaranya mengenai stadar emisi.

Derajat pembakaran dapat diukur dan dianalisis dengan peralatan uji. Kontraktor HVAC dan insinyur menggunakan analiser pembakaran untuk menguji efisiensi pembakar selama proses pembakaran.

Pada umumnya, persamaan kimia untuk pembakaran hidrokarbon dengan oksigen adalah

C x H y + ( x + y 4 ) O 2 → x C O 2 + ( y 2 ) H 2 O {\displaystyle \mathrm {C} _{x}\mathrm {H} _{y}+\left(x+{\frac {y}{4}}\right)\mathrm {O_{2}} \rightarrow \;x\mathrm {CO_{2}} +\left({\frac {y}{2}}\right)\mathrm {H_{2}O} }

Contoh, persamaan kimia pembakaran propana:

C 3 H 8 + 5 O 2 → 3 C O 2 + 4 H 2 O {\displaystyle \mathrm {C_{3}H_{8}} +\mathrm {5O_{2}} \rightarrow \;\mathrm {3CO_{2}} +\mathrm {4H_{2}O} }

Secara umum, persamaan kimia untuk pembakaran hidrokarbon yang tidak sempurna (kekurangan oksigen) adalah sebagai berikut:

z C x H y + z ⋅ ( x 2 + y 4 ) O 2 → z ⋅ x C O + ( z ⋅ y 2 ) H 2 O {\displaystyle z\mathrm {C} _{x}\mathrm {H} _{y}+z\cdot \left({\frac {x}{2}}+{\frac {y}{4}}\right)\mathrm {O_{2}} \rightarrow \;z\cdot x\mathrm {CO} +\left({\frac {z\cdot y}{2}}\right)\mathrm {H_{2}O} }

Contohnya, persamaan kimia pembakaran propana yang tidak sempurna:

2 C 3 H 8 + 7 O 2 → 2 C + 2 C O + 8 H 2 O + 2 C O 2 {\displaystyle \mathrm {2C_{3}H_{8}} +\mathrm {7O_{2}} \rightarrow \;\mathrm {2C+2CO+8H_{2}O+2CO_{2}} }

Secara sederhana, reaksi pembakaran hidrokarbon dapat dinyatakan sebagai:

Bahanbakar + Oksigen → Panas + Air + Karbon\ dioksida {\displaystyle {\textrm {Bahanbakar}}+{\textrm {Oksigen}}\rightarrow \;{\textrm {Panas}}+{\textrm {Air}}+{\textrm {Karbon\ dioksida}}}

^ a b Reaction-Web

(Inggris) Combustion Analysis - The principles of exhaust fume analysis for assessing combustion quality in boilers.
(Inggris) Simulation of gas combustion Diarsipkan 2012-01-03 di Wayback Machine.
(Inggris) Hydrocarbon combustion - Simple applet that illustrates the Chemical equation. Diarsipkan 2012-01-18 di Wayback Machine.
(Inggris) Fuel efficiency (stoichiometric air fuel mixture) vs. decreased emissions in combustion engines Diarsipkan 2006-12-21 di Wayback Machine.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pembakaran&oldid=18384915"