Perché la benzina non brucia in modo pulito?


Se hai letto la domanda 105, allora sai che la benzina è un liquido formato esclusivamente da carbonio e idrogeno. La benzina è composta da catene di carbonio di diverse lunghezze che vanno da C7H16 a C11H24. Se potessi bruciare benzina sotto forma di vapore con una fiamma calda e molto ossigeno, otterresti anidride carbonica e acqua quasi pura come prodotti della combustione. Ecco perché in inverno puoi bruciare gas naturale, gas GPL e cherosene in ambienti chiusi. Un riscaldatore a cherosene opportunamente progettato, ad esempio, può essere "senza sfiato".

Gli scarichi delle automobili, sfortunatamente, contengono molto di più dell'anidride carbonica e dell'acqua. Gli inquinanti più importanti negli scarichi delle auto includono:

  • Monossido di carbonio (un veleno discusso nella domanda 190). Il monossido di carbonio si forma perché la combustione è incompleta. Non è disponibile abbastanza ossigeno abbastanza velocemente da reagire completamente con tutto il carbonio disponibile.
  • Ossidi di azoto - A causa della pressione e della temperatura all'interno di una bombola, l'azoto e l'ossigeno nell'aria si combinano in vari modi.
  • Idrocarburi incombusti - non tutti gli idrocarburi partecipano alla reazione perché c'è così poco tempo a disposizione durante la fase di combustione (vedi Come funzionano i motori delle automobili per i dettagli).

Possono esserci anche alcune impurità come lo zolfo nel gas che formano ossidi di zolfo.

L'idea alla base di un convertitore catalitico è cercare di eliminare il monossido di carbonio, i ossidi di azoto e gli idrocarburi facendoli reagire con abbondante ossigeno su un catalizzatore al platino. Tuttavia, i convertitori catalitici non sono perfetti, quindi alcuni degli inquinanti fuoriescono.

Nelle calde giornate estive vediamo l'effetto di questi inquinanti sotto forma di smog e ozono. Gli ossidi di azoto e gli idrocarburi si mescolano con l'aria e vengono bombardati dai raggi ultravioletti della luce solare. Il biossido di azoto rilascia un atomo di ossigeno, che si combina con l'ossigeno gassoso per formare O3 (ozono) a livello del suolo. Vedere la domanda 162 per i dettagli sull'ozono.

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