Πώς εμφανίζεται η χημική αντίδραση σε άνθρακα;
1. Καύση άνθρακα (καύση):
* διαδικασία: Όταν ο άνθρακας θερμαίνεται παρουσία οξυγόνου (συνήθως αέρα), εμφανίζεται μια σειρά σύνθετων χημικών αντιδράσεων.
* Βασικές αντιδράσεις:
* Οξείδωση: Ο άνθρακας, το υδρογόνο και το θείο στον άνθρακα αντιδρούν με οξυγόνο για να παράγουν διοξείδιο του άνθρακα (CO2), νερό (H2O) και διοξείδιο του θείου (SO2).
* Εξοθερμική αντίδραση: Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει μια σημαντική ποσότητα θερμικής ενέργειας, η οποία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
* υποπροϊόντα:
* τέφρα: Τα μη βέλτιστα ορυκτά στον άνθρακα παραμένουν ως τέφρα.
* Ρύπες: Η καύση άνθρακα απελευθερώνει ρύπους όπως το διοξείδιο του θείου, τα οξείδια του αζώτου, τα σωματίδια και τα βαρέα μέταλλα.
2. Βιομηχανικές διαδικασίες:
* Αυοποίηση άνθρακα: Αυτή η διαδικασία μετατρέπει τον άνθρακα σε ένα συνθετικό αέριο (syngas) αντιδρώντας τον με ατμό και οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Το Syngas είναι ένα μείγμα μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και υδρογόνο (H2), το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο ή για την παραγωγή άλλων χημικών ουσιών.
* υγροποίηση άνθρακα: Αυτή η διαδικασία μετατρέπει τον άνθρακα σε υγρά καύσιμα όπως η βενζίνη ή το ντίζελ αντιδρώντας το με υδρογόνο και καταλύτες σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις.
* Παραγωγή οπτάνθρακα: Ο άνθρακας θερμαίνεται απουσία αέρα για την παραγωγή οπτάνθρακα, ένα στερεό υλικό πλούσιο σε άνθρακα που χρησιμοποιείται στην παραγωγή χάλυβα και άλλων βιομηχανικών διεργασιών.
Βασικό σημείο: Ο ίδιος ο άνθρακας δεν αντιδρά χημικά με αυθόρμητο τρόπο. Οι αντιδράσεις εμφανίζονται όταν εκτίθεται σε συγκεκριμένες καταστάσεις όπως οι υψηλές θερμοκρασίες και η παρουσία οξυγόνου, ατμού ή καταλύτες.
