糖的成分是葡萄糖和蔗糖,两个都是小分子;
木头的成分的纤维素,是由成百上千个葡萄糖的小分子构成的;
虽然组组成的基本单元式相同的(即葡萄糖),但是性质相差巨大。木头里面没有糖分。
木头有糖分。
糖的成分是葡萄糖和蔗糖,两个都是小分子;木头的成分的纤维素,是由成百上千个葡萄糖的小分子构成的。
糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(Aldehyde)或酮类(Ketone)化合物,在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上,由于其由碳、氢、氧元素构成,在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合,故又称之为碳水化合物。
木头是不可以说化学式的,因为木头不是一种单一的物质,它是有许多非常复杂的物质组成,怎么可以写出化学式呢。
浓硫酸滴在纸上可以将纸氧化为木炭,这是利用了浓硫酸的脱水性,可以把纸张里的H和O原子以2:1的量除去,剩下C元素。而纸则是由木头做成的。
用木头烧木炭是在缺氧的条件下,利用高温将H和O原子除去,做成木炭,木头的成分很复杂,所以也没有办法给你写出化学方程式。
补充的问题:
发生了三个主要的反应,第一个,见识碳酸同分解为CUO,H20,CO2
第二个,木材燃烧产生的C和水发生反应生成CO,H2
第三个,H2或CO和CUO发生还原反应,生成CU
人类最伟大的成就是发现并学会了用火,从远古人用自然界的火种煮熟食物,驱赶野兽,到现代社会用火驱动汽车与飞机,甚至飞向宇宙的火箭仍然在用火!
尽管火那么普遍使用,但吃瓜群众却有一个挥之不去的问题,火是一种神奇的现象,煤炭用火烧过之后就剩下了一丢丢物质,木头烧完之后的灰烬一阵风就消失了,而汽油居然连灰烬都没有,说好的质量守恒呢?那些物质都去哪了?
从燃素说到氧化反应
17世纪的炼金术士们也很想知道这神奇的燃烧到底是怎么回事,而此时正是一个从炼金术向化学科学转变的年代,当时的炼金术界大佬们都很认同德国医生贝歇尔提出燃素说,燃烧就是易燃元素放出了燃素!确实这非常有道理,因为当时能找到的物质,燃烧后质量都变轻了,甚至有的消失不见,真的好有道理,居然无言以对!
到了十八世纪,有一位不信邪的法国著名化学家拉瓦锡,没错那会已经从炼金术发展到了化学!他在1784年重做波义尔的金属燃烧实验时发现,燃烧后的金属化合物比原来的还要重,这让燃素说支持者有点慌,甚至还搬出了金属燃烧反应中带有负质量的说法!
当然拉瓦锡后来以无可辩驳的事实证明了大部分燃烧都是氧化过程,而且我们呼吸也是一个氧化过程,当然也不是所有的燃烧都是氧化,比如镁就可以在氮气中燃烧,当然这是一个比较广义的燃烧。
另外俄国科学家罗蒙索夫在1756年的实验中发现了质量守恒定律,孤立系统中的任何化学反应和低能量热力学过程期间,反应物或起始材料的总质量必须等于产物的质量
这是维基中的质量守恒定义,比较严谨“孤立系统中的任何化学反应和低能量热力学过程期间”中,低能量很关键,下文中会做个简单说明。
木头、煤炭和汽油,燃烧后都去哪了?
现在我们知道了大部分燃烧都是一个氧化过程,那么要回答燃烧后去哪的问题前,我们必须要来了解下这些物质的成分!
木头的成分:主要是纤维素、半纤维素和木质素以及水分和少量的矿物盐
煤炭:主要是碳以及少量的氧、氮与硫以及微量的磷、氟、氯和砷等元素
汽油:主要是C5~C12脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃和硫化物。
木头的纤维素以及半纤维素和木质素的组成都是碳(44%)氢(6%)氧(425%)氮(05%以下)矿物质(1%以下)。燃烧受热时会产生裂解反应,在不同温度下产生的产物有所差别:
200℃主要生成形式是二氧化碳和水蒸气以及甲酸乙酸以及各种易燃气体,在200~280℃产生少量水汽及一氧化碳,在280~500℃,产生可燃蒸气及颗粒;在500℃以上则主要是碳。
完全燃烧时大部分都是二氧化碳和水蒸气,不完全燃烧时会产生一氧化碳,所以冬季千万不可以在家里生炉子,产生的一氧化碳会比氧更溶液和血液中的红血球几何,导致一氧化碳中毒!这些二氧化碳与水蒸气等都随风飘走了,剩下的就是各种无法燃烧的矿物质组成的灰分。
木材中的灰分比例大都不超过1%,草木灰分比稍高大约2%左右!一吨木材燃烧大约只留下10千克灰分,还有部分飞灰在燃烧过程中随风飘走了!
煤炭的燃烧过程煤炭的燃烧过程比较复杂,但可以简单的为几个阶段:
水分蒸发阶段:煤炭在加热过程中会首先蒸发水分挥发物燃烧阶段:继续加热的煤炭会析出挥发物,包括氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体,另外还有一些复杂的有机化合物。焦炭燃烧阶段:煤炭中的挥发物烧完,剩下的就是物质就是焦炭,煤炭燃烧的主要热量就是在这个阶段释放。这个反应过程大致如下:
挥发份+O2 →CO2+H2O C+O2→CO2 S+O2→SOX(SO2)
完全燃烧反应 N+O2→NOX
挥发份 → CMHN C → CO 不完全燃烧反应 N → NH3
所以二氧化碳、水蒸气以及硫化物和氮氧化物与氮氢化合物等,还有煤炭中无法燃烧或者燃烧后形成的固形物就是煤灰,包括硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类,因此煤灰也是可以利用的资源,比如用作用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料,也可以生产石膏与陶瓷颗粒以及农业与环保用途。
按灰分比例区分煤炭质量
灰分并不是煤炭质量的唯一标准,但它是非常重要的指标,因为煤灰分与煤的发热量密切相关,煤产品的灰分直接影响煤得利用效率,品质优良的灰分比例在5%以下!这些灰分就是最后跑不掉会留在炉膛里的煤灰。
汽油燃烧过程汽油成分是己烷和辛烷,己烷的分子式是C6H14,辛烷的分子式是C₈H₁₈,完全燃烧时:
己烷燃烧:2C6H14+19O2=12CO2+14H20
辛烷燃烧:2C₈H₁₈+25O₂---点燃-->16CO₂+18H₂O
理论上只有二氧化碳和水,完全没有污染,但很抱歉,在内燃机的燃烧室中高温高压以及恶劣的燃烧环境,会产生一氧化碳CO、碳氢化合物HC以及氮气和氧气结合形成氮氧化物NOx,而其中的硫等成分则会形成硫化物
所以污染就是这么来的,当然气缸内燃烧还有未燃烧的碳微粒形成积碳,而乙醇汽油则会形成乙酸腐蚀铜和铝等金属,还对机油有影响,不过乙醇汽油中都会加入腐蚀抑制剂防止腐蚀金属。
离子推进与核裂变和核聚变
液氢和液氧的火箭大家应该都很清楚了,这燃烧反应就生成水,液氧煤油也容易理解,至少它的燃烧原理和煤油灯也差不多,但有一种常见的有毒火箭燃料,比如偏二甲肼和四氧化二氮可能大家就有些不了解,它的反应过程如下:
C2H8N2 + 2N2O4=2CO2 + 4H2O + 3N2
这是一个化学反应过程,现在仍然有很多火箭在使用这种燃料,它的特征是会有红**的烟雾!
龙飞船的逃逸火箭用的也是肼类燃料
另外现在深空发动机中的离子推进这些就不属于化学燃烧的火箭了,这些将推进剂加速到质子和电子分离的电离状态,然后将电子和质子分别经过不同的途径加速排出发动机,使得火箭获得前进的动力,这种模式获得尾流速度极高,因此可以用很少的燃料工作很久,使得火箭的比冲大大提高,也增加了火箭的燃料利用率!
核裂变是利用重原子核比如铀-235被中子轰击裂变,产生质量亏损获得巨大能量,此处的能量来源就必须要考虑质能方程来计算了,因为产生的巨大的能量,和上文中的“低能量热力学过程”无法同日而语了!尽管化学反应也产生了能量,但由于能量太小,产生的质量差异可以忽略!
重核裂变
比如1吨TNT爆炸时的质量亏损大约为004655毫克,基本上就可以忽略!按比例来算,化学反应中的质量亏损大概只有十亿分之一到一千亿十分之一左右。
最后还有一个所谓的氢燃烧,天文学家形容主序星阶段就是氢燃烧阶段,但这个过程并不是燃烧,而是氢的核聚变过程,和重核裂变相反,聚变是两个轻原子核聚变成重原子核的过程,这个过程同样会释放巨大的能量,而太阳的能量正来自于此!
木头的用途很多,我将把它的用法列为(40)种:
1床 2桌子 3地板 4茶具 5洗衣板 6厨具用品 7椅子 8杯子 9地球仪10铅笔 11棒球棍 12不倒翁 13书柜 14棋子 15龙柱16音响 17烟灰缸 18相框 19书的封面 20垃圾桶 21栅栏 22房屋 23盒子 24扫吧 25窗框 26佛像 27木剑 28衣服挂 29木制工艺品 30轿子 31老式乐器 32门 34梯子 35皇太后用来装首饰的木箱 36笔筒 37柴伙 38纸巾 39沙发 40电线杆。成分:是纤维素,要补充的是,纤维素是多糖,属于糖类,由C、H、O三种元素化合而成
是的,木材本身是含有醛,木材的成分中就有微量的醛(包括甲醛、乙醛、丙醛等),大概有4mg/100g左右(用穿孔萃取法检测),9mg/100g是E1级标准,所以木材本身的含醛量是肯定存在的。锦程仪器
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