เราสามารถเดินทางไปไหนต่อไหนได้ด้วยพาหนะต่าง ๆ ที่มีเชื้อเพลิงเป็นตัวขับเคลื่อน แต่เชื้อเพลิงนั้นต้องเกิดการสันดาป เพื่อเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานก่อนจึงจะสามารถขับเคลื่อนรถ เรือ หรือแม้แต่เครื่องบินให้เคลื่อนที่ไปได้ นอกจากนี้เรายังใช้ประโยชน์จากการสันดาปในการทำอาหาร และกิจกรรมอื่น ๆ อีกด้วย

การสันดาปคืออะไร

การสันดาปเป็นปฏิกิริยาเคมีอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่างเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดซ์ (สารที่ทำหน้าที่รับอิเล็กตรอน) ซึ่งตัวออกซิไดซ์ที่รู้จักกันดีก็คือ ออกซิเจน การสันดาปถูกเรียกกันทั่วไปว่า "การเผาไหม้" โดยการสันดาปหรือการเผาไหม้นี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน จะได้รับพลังงาน ความร้อน หรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ออกมา เช่น การเผาไหม้ถ่านหิน ที่นอกจากจะได้พลังงานและความร้อนแล้วยังได้คาร์บอนไดออกไซด์ออกมาด้วย นอกจากนี้ในบางครั้งอาจเกิดเสียงจากการเผาไหม้ได้อีกด้วย

ตัวอย่างปฏิกิริยาการเผาไหม้

เมื่อเผาไหม้ไฮโดรเจน จะได้น้ำและพลังงาน
2H₂ + O₂ → 2H₂O + พลังงาน

เมื่อเผาไหม้แอลกอฮอล์ จะได้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และความร้อน
2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O + ความร้อน

เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงมีเทน จะได้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และความร้อน
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ความร้อน

การเผาไหม้แบบสมบูรณ์และการเผาไหม้แบบไม่สมบูรณ์

การเผาไหม้ก็คล้ายกับปฏิกิริยาเคมีอื่น ๆ นั่นคือ มันมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์และไม่สมบูรณ์

1. การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารไฮโดรคาร์บอน (สารไฮโดรคาร์บอนสูญสียอิเล็กตรอน) โดยทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ซึ่งจะได้คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ออกมาเท่านั้น และเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำกระจายไปในอากาศ จึงไม่เหลือผลิตภัณฑ์ใดอยู่เลย

การเผาไหม้แบบสมบูรณ์นี้เกิดขึ้นได้เมื่อมีปริมาณออกซิเจนมากพอจะเผาไหม้สารไฮโดรคาร์บอนจนหมดอย่างสมบูรณ์ เช่น การจุดเทียนไข

2. การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อออกซิเจนไม่มีประสิทธิภาพมากพอหริอปริมาณไม่มากพอ ที่จะทำให้เชื้อเพลิงเปลี่ยนไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำได้ทั้งหมด ดังนั้น จึงเกิดเป็นผลิตภัณฑ์บางอย่างหลงเหลืออยู่นอกจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ นั่นคือ คาร์บอนมอนอกไซด์ หรือเขม่าของคาร์บอน ตัวอย่างการเผาไม้ที่ไม่สมบูรณ์ เช่น การเผาถ่านหิน

เราใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาการเผาไหม้ในชีวิตประจำวันหลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็นเครื่องทำน้ำอุ่น การเดินทางโดยยานพาหนะ เช่น เครื่องบิน รถยนต์ เรือ และโดยเฉพาะการหุงต้มอาหารที่จะได้ความร้อนออกมาเพื่อนำไปประกอบอาหารหรือต้มน้ำได้