કમ્બશન થિયરી: તે શું સમાવે છે? તબક્કાઓ અને વધુ

La કમ્બશન થિયરી બળતણ તત્વ અને ઓક્સિજનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં ખૂબ જ જટિલ પ્રક્રિયાને અનુરૂપ છે. ઘણા વર્ષો પછી જ્યાં વૈજ્ઞાનિકોએ તે ખરેખર શું હતું તેની અવગણના કરી, અંતે એક ફ્રેન્ચમેન તેને યોગ્ય સમજૂતી આપી શક્યો.

કમ્બશન થિયરી શું છે?

ચાલો પહેલા ઓક્સિડેશનથી શરૂઆત કરીએ, જે એક પ્રતિક્રિયા છે જેના દ્વારા કેટલાક સંયોજન તત્વ ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, રાસાયણિક રીતે કહીએ તો એવું કહેવાય છે કે આ પ્રક્રિયા દ્વારા તત્વ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.

તેથી અમે કહીએ છીએ કે કમ્બશન ત્યારે થાય છે જ્યારે આ પ્રતિક્રિયા થાય છે અને તેમાં સામેલ બળતણ ઉષ્મા ઉર્જા છોડે છે જે તેજસ્વી જ્યોત અથવા ક્ષણિક જ્વાળા બનાવે છે. ઘણી વખત તેમાં અગ્નિ પણ સામેલ ન હોઈ શકે, તે માત્ર ગેસ હોઈ શકે છે જે ગરમી આપે છે.

ઓક્સિજન ઓક્સિડાઇઝર નામના તત્વ સાથે પ્રતિક્રિયામાં ફાળો આપે છે, જે ઓક્સિડેશનને ઝડપથી થવા દે છે અને બળતણ ઊર્જા મુક્ત કરી શકે છે. એક બિંદુ સુધી પહોંચવા માટે બળતણ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં હોવું જોઈએ, જેને ફ્લેશ પોઈન્ટ કહેવામાં આવે છે અને તમામ ઈંધણ માટે અલગ-અલગ પરિસ્થિતિઓ છે, આ બધું આ પ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત કરવા માટે.

સામાન્ય રીતે બળતણ કાર્બનિક મૂળનું હોય છે, તે પ્રાણીઓ અથવા છોડમાંથી આવી શકે છે અને માણસ દ્વારા તેના રોજિંદા જીવનમાં ઉપયોગમાં લેવા માટે ઉપયોગી ઉત્પાદનો બનવા માટે વિવિધ રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

જીવનમાં અગ્નિ રજૂ કરે છે તે બધું જાણવા માટે તમારે ખૂબ જ બુદ્ધિશાળી વ્યક્તિ હોવું જરૂરી નથી, તે તત્વ છે જે આપણા રોજિંદા જીવનના ઘણા પાસાઓને સક્ષમ કરે છે, જેમ કે પરિવહન, રસોઈ, સામગ્રીનું ઉત્પાદન, તે આપણને વીજળી પૂરી પાડે છે અને અન્ય ઘણા હેતુઓ જે આજની જેમ જીવનની જાળવણી માટે મૂળભૂત આવશ્યકતા છે.

કમ્બશન થિયરીનો ઇતિહાસ

ઐતિહાસિક રીતે ધ કમ્બશન થિયરી તે એવી પ્રક્રિયાને અનુરૂપ છે કે જેને આદિમ લોકો એક કોયડો માનતા હતા, ઘણી સદીઓના અભ્યાસો, પ્રયોગો અને અવલોકનો પછી તે મહાન વૈજ્ઞાનિકોમાં વિવાદનો વિષય હતો જેમણે આ પ્રતિક્રિયા પાછળની પ્રક્રિયા શું છે તે શોધવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો.

વર્ષ 1718 માં એક જર્મને એક તત્વનું નામ આપ્યું જે આ પ્રતિક્રિયાનું કારણ માનવામાં આવે છે, કારણ કે તેણે કહ્યું હતું કે આ પ્રક્રિયા દરમિયાન સંયોજન જે ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે અને જ્યોતનો સ્ત્રોત હતો, તેમાં માનવામાં આવેલું તત્વ હોય છે જે સંપર્ક પર મુક્ત થાય છે. ઓક્સિજન સાથે, જો પ્રતિક્રિયા ટૂંકા સમય સુધી ચાલતી હોય તો તે એટલા માટે હતું કારણ કે તમામ પદાર્થ પહેલેથી જ મુક્ત થઈ ગયો હતો.

તેને ફ્લોજિસ્ટન નામ આપવામાં આવ્યું હતું અને તેનો ઉપયોગ ઓક્સિજન અને અન્ય બિન-દહનકારી તત્વોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિશેની વિવિધ દરખાસ્તોમાં કરવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ તે ઓક્સિડાઇઝ પણ થઈ શકે છે. ઘણા વર્ષો પછી એવું જાણવા મળ્યું કે દરખાસ્ત ખોટી હતી, જો કે, કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોએ તેને ધ્યાને લીધા વિના છોડી દીધું અને ઇંધણમાં ફ્લોજિસ્ટનના અસ્તિત્વને વાજબી ઠેરવતા દલીલો કરી.

તે લગભગ વર્ષ 1788 માં હતું કે ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી એન્ટોઈન લેવોઇસિયરે ફ્લોજિસ્ટનનો વિચાર કાઢી નાખ્યો અને પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે ઘણા લોકોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર, જ્યારે ઓક્સિજન તત્વ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે ત્યારે ઓક્સિડેશન નામની પ્રતિક્રિયા ઉશ્કેરવામાં આવે છે, બીજી તરફ જો પ્રક્રિયા બીજી રીતે હોય તો તેને ઘટાડો કહેવાય છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાને બદલે તેઓ પ્રાપ્ત થયા હતા.

જો કે, એવું લાગતું હતું કે તે સમયે દરેક જણ ફ્લોજિસ્ટન સિદ્ધાંતની તરફેણમાં હતા, તેથી ફ્રેન્ચમેન, એક સાથીદારની કંપનીમાં, એક સામયિકની સ્થાપના કરી જેમાં તેઓએ તેમનું સંશોધન પ્રકાશિત કર્યું, તે તે ક્ષણ હતી જ્યારે દરેક વ્યક્તિએ ફ્લોજિસ્ટનને એક તત્વ તરીકે બરતરફ કર્યું.

તે તે ક્ષણ પણ હતી જેમાં તેમને "આધુનિક રસાયણશાસ્ત્રના પિતા" નું બિરુદ આપવામાં આવ્યું હતું, કારણ કે તેમની સાથે આ વિજ્ઞાનના તમામ તત્વોનું મૂલ્ય થવાનું શરૂ થયું હતું.

તે સમયના ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ એક તત્વ તરીકે ઓક્સિજનના મહત્વની અવગણના કરી હતી, જ્યાં સુધી એન્ટોઈન તત્વોના ઓક્સિડેશન પર પોતાનો સિદ્ધાંત રજૂ કરવા આવ્યો ન હતો ત્યાં સુધી અગાઉના સિદ્ધાંતો (ફ્લોજિસ્ટન પર આધારિત) વિશેના ઘણા પ્રશ્નો દૂર થઈ ગયા હતા.

કમ્બશન વર્ગો

પર્યાવરણ અને દહનમાં સામેલ તત્વના આધારે, આ ત્રણ અલગ-અલગ વર્ગના હોઈ શકે છે, અમે તે બધાનો નીચે ઉલ્લેખ કરીશું:

અપૂર્ણ દહન

તે ત્યારે થાય છે જ્યારે તત્વ સંપૂર્ણપણે ઓક્સિડાઇઝ થવા માટે પ્રતિક્રિયામાં પૂરતો ઓક્સિજન ન હોય, ઉદાહરણ તરીકે; કાર્બનના કિસ્સામાં, તે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બની શકશે નહીં (જે ઓક્સિડેશન પૂર્ણ થાય તો શું થશે), પરંતુ કાર્બન મોનોક્સાઇડ તરીકે જ રહેશે.

તે કહેવા વગર જાય છે કે જે તત્વ સામેલ છે તે અડધું બળી જશે, આ રીતે, તે મધ્યબિંદુ પર હોવાનું માનવામાં આવે છે અને તે કારણસર તેને અપૂર્ણ દહન કહેવામાં આવે છે, આ પ્રતિક્રિયામાંથી પરિણમે છે તે ઉત્પાદનને અનબર્ન કહેવામાં આવે છે. સ્પષ્ટ કારણો.

સંપૂર્ણ કમ્બશન

અપૂર્ણ કમ્બશનથી વિપરીત, આ કિસ્સામાં ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ થાય છે, તે હકીકત માટે આભાર કે જે બળતણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો તે તેને મંજૂરી આપે છે અને પર્યાવરણ પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજન, સરપ્લસ માટે પણ સક્ષમ છે, કારણ કે કમ્બશન જે તેમની મહત્તમ ભવ્યતા સુધી પહોંચે છે અને સક્ષમ કરે છે. માત્ર બળતણમાં જ નહીં, જો શક્ય હોય તો તત્વની સમગ્ર રચનામાં ઓક્સિડેશન થાય છે.

તે મહત્વનું છે કે હવા એક સરપ્લસ પરિબળ છે જેથી આ દહન પરિણમી શકે, અન્યથા તે અધૂરા દહનની જેમ અડધું થઈ જશે.

તટસ્થ અથવા Stoichiometric કમ્બશન

તેઓ માત્ર આ પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય હોય તેવા વાતાવરણમાં ઈરાદાપૂર્વક ઉત્પન્ન કરી શકાય છે અને તેમાં યોગ્ય તત્વોના પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય છે જેથી કરીને તેમની રચનાની કેટલીક લાક્ષણિકતા ઓળંગી ન જાય અને તે સંપૂર્ણ દહન બની જાય.

આ, ઓક્સિજનના યોગ્ય જથ્થા સાથે, એક પ્રતિક્રિયા ઉત્પન્ન કરવા માટે પૂરતું હશે જે તત્વોને ચોક્કસપણે ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, જે સફળ અને વિશાળ પરિવર્તનને મંજૂરી આપે છે.

કમ્બશન થિયરીના તબક્કાઓ

જેમ આપણે પહેલા ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, દહન ખરેખર એક ખૂબ જ ઝડપી પ્રતિક્રિયા છે અને તે વિચારવું વિચિત્ર છે કે તેના તબક્કાઓ છે, પરંતુ જો તે થાય, તો તે એટલી ઝડપથી થાય છે કે તેને આત્મસાત કરવું ખૂબ જ મુશ્કેલ છે, તે ફક્ત નિયંત્રિત વાતાવરણમાં જ સમજી શકાય છે. અને અભ્યાસના હેતુ તરીકે.

કમ્બશન થિયરીની પ્રક્રિયા પ્રથમથી છેલ્લા તબક્કા સુધી ખૂબ જ જટિલ છે, તે થોડીક સેકન્ડોમાં એક જ સમયે ઘણી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જો કે, આ તબક્કાઓ છે. સંશોધન હેતુઓ ઘણા અભ્યાસોમાં અને આ પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ હજુ પણ ઘણા તેજસ્વી વૈજ્ઞાનિકોના મનને આશ્ચર્યચકિત કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

ના તબક્કાઓ કમ્બશન થિયરી તે છે:

• પૂર્વ-પ્રતિક્રિયા: આ તબક્કામાં હાઇડ્રોકાર્બન ઘટકોના વિક્ષેપ દ્વારા રેડિકલની રચના થાય છે, બાદમાં તેઓ ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાનું શરૂ કરે છે. રેડિકલ્સ ખૂબ જ વધઘટ કરતા એકમો છે અને પ્રક્રિયામાં તેઓ ખૂબ જ ઝડપથી વિકાસ અને વિઘટન કરવાનું વલણ ધરાવે છે, જો કમ્બશન ખૂબ જ અસ્થિર હોય અને રેડિકલ જે ગતિ સાથે ઉત્પન્ન થાય છે તે પ્રક્રિયા સાથે મેળ ખાતી નથી, તો વિસ્ફોટ થઈ શકે છે.
• બીજો તબક્કો: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે પ્રક્રિયાના તમામ ભાગો એક સાથે આવે છે અને ઓક્સિડેશનને જન્મ આપે છે, ત્યાં ઓક્સિજન અને બળતણ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનનું વિશાળ વિનિમય થાય છે. તે દહનનો તબક્કો પણ છે જ્યાં વધુ ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે, જે જ્યોતની રચનાને માર્ગ આપે છે.
• અંતિમ તબક્કો: દહનના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, તે તેનો અંત નક્કી કરશે, પરંતુ સામાન્ય રીતે તે જ્યારે ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે અને વાયુઓ રચાય છે જે પ્રતિક્રિયાની અસર હોય છે.

કમ્બશન થિયરી પરિણામ

આ પ્રકારની પ્રતિક્રિયા અવશેષોનું નિર્માણ કરે છે જે બળતણ તત્વોના ઓક્સિડેશનની અસર છે, સામાન્ય રીતે આમાંના કેટલાક વાયુઓ છે જે મનુષ્યના સ્વાસ્થ્ય માટે અત્યંત હાનિકારક છે, તેમજ હવાને પ્રદૂષિત કરે છે, પ્રાણીઓને પણ અસર કરે છે અને તેઓ ખસેડે છે. વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ અસર બગડે છે, જેના કારણે પર્યાવરણ માટે અન્ય ગૂંચવણો ઊભી થાય છે.

આ પ્રકારના કચરાને બે વર્ગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે જેનો અમે નીચે ઉલ્લેખ કરીએ છીએ:

• ગેસ: આ શબ્દ ઘણા લોકો માટે રજૂ કરે છે તેની બહાર, વાસ્તવમાં આમાંના કેટલાક વાયુઓ માણસના નાક દ્વારા પણ જોઈ શકાતા નથી, પરંતુ બધું હંમેશા પ્રતિક્રિયામાં સામેલ બળતણ અનુસાર હશે.

હાનિકારક બની શકે તેવા વાયુઓમાં કાર્બન મોનોક્સાઇડ છે, જેને સાયલન્ટ કિલર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, કારણ કે તે કોઈ પણ અર્થમાં સમજી શકાતો નથી અને જ્યારે આ ગેસ વધુ પ્રમાણમાં શ્વાસમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે તે ફેફસામાં પ્રવેશે છે અને પછી નસોમાં જાય છે અને ઓક્સિજનને બદલે છે. લોહી, જે લાંબા સમય સુધી મૃત્યુનું કારણ બને છે.

• ધુમાડો: ધુમાડો એ વિવિધ વાયુઓ અને તત્વોથી બનેલી રચના છે જે દહન પ્રક્રિયામાં સામેલ છે, તેમાં કેટલાક કણો પણ છે જે બળતણમાંથી મુક્ત થાય છે અને હવામાં વિખેરાય છે. ધુમાડો એ અપૂર્ણ દહનનું પરિણામ છે જેમાં ઓક્સિડેશન સંપૂર્ણપણે થયું ન હતું અને તત્વોનું વિઘટન હવામાં વિખેરાઈ ગયું હતું.

વાદળનો રંગ વિખરાયેલા વાયુઓની રચના વિશે ઘણું કહી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે; જો રંગ આછો છે, તો તેનો અર્થ એ કે સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં ઓક્સિજન છે અને તે ઝેરી નથી, પરંતુ તે નાક અને ગળા માટે ખૂબ જ હેરાન કરી શકે છે. બીજી બાજુ, જો તે કાળો હોય અથવા વિવિધ શેડ્સ સાથે હોય, તો તમારે સાવચેત રહેવું જોઈએ, કારણ કે તે સૂચવે છે કે ખૂબ જ હાનિકારક વાયુઓનું સંયોજન છે.