ឧទាហរណ៍សំណួរ និងការពិភាក្សាអំពីផលប៉ះពាល់នៃការចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូន
ការឆេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូន គឺជាបាតុភូតទូទៅមួយនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃរបស់យើង។ អ៊ីដ្រូកាបូន ដែលមានសមាសធាតុដែលមានអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែន គឺជាឥន្ធនៈចម្បងដែលប្រើប្រាស់ក្នុងវិស័យផ្សេងៗ ដូចជាការដឹកជញ្ជូន ឧស្សាហកម្ម និងគ្រួសារ។ ខណៈពេលដែលការដុតអ៊ីដ្រូកាបូនផ្តល់ថាមពលយ៉ាងច្រើន និងមានប្រសិទ្ធភាព ដំណើរការនេះក៏មានផលប៉ះពាល់មួយចំនួនទៅលើបរិស្ថាន និងសុខភាពមនុស្សផងដែរ។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍ និងពិភាក្សាអំពីផលប៉ះពាល់នៃការឆេះអ៊ីដ្រូកាបូនឲ្យកាន់តែលម្អិត។
និយមន័យនៃអ៊ីដ្រូកាបូន
តាមទស្សនៈគីមី អ៊ីដ្រូកាបូន គឺជាសមាសធាតុសរីរាង្គដែលផ្សំឡើងដោយអាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនតែប៉ុណ្ណោះ។ ឧទាហរណ៍ទូទៅនៃអ៊ីដ្រូកាបូនគឺ មេតាន (CH₄) អេតាន (C₂H₆) ប្រូផេន (C₃H₈) និងប៊ូតាន (C₄H₁₀)។ អ៊ីដ្រូកាបូនក៏រួមបញ្ចូលទាំងប្រេងឥន្ធនៈ និងសារធាតុផ្សំរបស់វាផងដែរ ដូចជាសាំង ម៉ាស៊ូត និងឧស្ម័នធម្មជាតិ។ ការចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូននៅក្នុងវត្តមាននៃអុកស៊ីសែនគ្រប់គ្រាន់បង្កើតថាមពល កាបូនឌីអុកស៊ីត (CO₂) និងចំហាយទឹក (H₂O)។
ដំណើរការចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូន
ជាទូទៅ សមីការប្រតិកម្មសម្រាប់ចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូនអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម៖
CₓHᵧ + (x + \(\frac{y}{4}\)) O₂ → x CO₂ + \(\frac{y}{2}\) H₂O
ឧទាហរណ៍នៃមេតាន៖
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
ផលប៉ះពាល់នៃការឆេះអ៊ីដ្រូកាបូន
១. ការបំភាយឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់
ការចំហេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូនបង្កើតកាបូនឌីអុកស៊ីត (CO₂) ដែលជាឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ដ៏សំខាន់មួយ។ ឧស្ម័ននេះរួមចំណែកដល់ឥទ្ធិពលផ្ទះកញ្ចក់ ដោយរក្សាកំដៅនៅក្នុងបរិយាកាស និងបង្កឱ្យមានការឡើងកំដៅផែនដី។ បន្ទាប់មក ការឡើងកំដៅផែនដីនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ ដែលប៉ះពាល់ដល់គំរូអាកាសធាតុខ្លាំង ការរលាយនៃផ្ទាំងទឹកកកប៉ូល និងការកើនឡើងនៃកម្រិតទឹកសមុទ្រ។
២. ការបំពុលខ្យល់
បន្ថែមពីលើ CO₂ ការចំហេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូនក៏បញ្ចេញសារធាតុបំពុលផ្សេងទៀតដូចជា ស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីត (SO₂) អុកស៊ីដអាសូត (NOₓ) និងភាគល្អិតល្អន់ (PM)។ សារធាតុបំពុលទាំងនេះបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាសុខភាពផ្សេងៗដូចជា ជំងឺហឺត រលាកទងសួត និងជំងឺបេះដូង ក៏ដូចជាមានផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដល់បរិស្ថានផងដែរ។
៣. ភ្លៀងអាស៊ីត
ស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីត (SO₂) និងអុកស៊ីដអាសូត (NOₓ) ដែលផលិតចេញពីចំហេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូនអាចមានប្រតិកម្មជាមួយចំហាយទឹកនៅក្នុងបរិយាកាស បង្កើតជាអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក (H₂SO₄) និងអាស៊ីតនីទ្រីក (HNO₃)។ ភ្លៀងដែលមានផ្ទុកអាស៊ីតទាំងនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាភ្លៀងអាស៊ីត ដែលអាចបំផ្លាញដំណាំ អគារ និងប្រភពទឹក។
៤. ការបង្កើតអូហ្សូនត្រូប៉ូស្ពែរ (O₃)
អុកស៊ីដអាសូត និងសមាសធាតុសរីរាង្គងាយនឹងបង្កជាហេតុ (VOCs) ដែលផលិតចេញពីការចំហេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូនអាចមានប្រតិកម្មជាមួយពន្លឺព្រះអាទិត្យដើម្បីបង្កើតជាអូហ្សូនត្រូប៉ូស្ពែរ។ ខណៈពេលដែលអូហ្សូនស្ត្រាតូស្ពែរការពារយើងពីកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ អូហ្សូនត្រូប៉ូស្ពែរគឺជាសារធាតុបំពុលដែលអាចបង្កបញ្ហាផ្លូវដង្ហើម និងបំផ្លាញដំណាំ។
សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា
ខាងក្រោមនេះជាឧទាហរណ៍មួយចំនួននៃសំណួរ និងការពិភាក្សាដែលពិពណ៌នាអំពីផលប៉ះពាល់នៃការចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូនឱ្យកាន់តែស៊ីជម្រៅ៖
សំណួរទី ៥៖
គេដឹងហើយថា ការចំហេះពេញលេញនៃឧស្ម័នប្រូផេន (C₃H₈) ចំនួន 2 ម៉ូល ផលិតកាបូនឌីអុកស៊ីត និងទឹក។ តើមាន CO₂ និង H₂O ប៉ុន្មានម៉ូល ត្រូវបានផលិតចេញពីការចំហេះនេះ? សូមបង្ហាញជំហានដើម្បីដោះស្រាយវា។
ប៉េបាហាសាន៖
សមីការប្រតិកម្មសម្រាប់ការឆេះនៃប្រូផេនគឺ៖
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
ពីសមីការប្រតិកម្មខាងលើ យើងដឹងថា ប្រូផេន ១ ម៉ូល (C₃H₈) ផលិត CO₂ ចំនួន ៣ ម៉ូល និង H₂O ចំនួន ៤ ម៉ូល។ ដូច្នេះ ប្រសិនបើយើងដុតប្រូផេន ២ ម៉ូល៖
– ម៉ូលេគុល CO₂ ដែលផលិត = 2 mol C₃H₈ × 3 mol CO₂/mol C₃H₈ = 6 mol CO₂
– ម៉ូលេគុល H₂O ដែលផលិត = 2 mol C₃H₈ × 4 mol H₂O/mol C₃H₈ = 8 mol H₂O
ដូច្នេះ ការឆេះនៃឧស្ម័នប្រូផេន 2 ម៉ូល ផលិតបាន CO₂ ចំនួន 6 ម៉ូល និង H₂O ចំនួន 8 ម៉ូល។
សំណួរទី ៥៖
ប្រសិនបើគេដឹងថាការចំហេះសាំង 1 លីត្រ (ឧ. អូកតាន, C₈H₁₈) បញ្ចេញ CO₂ ចំនួន 2,3 គីឡូក្រាម តើឧស្ម័ន CO₂ បរិមាណប៉ុន្មានដែលត្រូវបានផលិតក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ (0°C និង 1 atm) ដោយសន្មតថាដង់ស៊ីតេនៃ CO₂ គឺ 1,98 kg/m³?
ដំណោះស្រាយ៖
ដំបូងយើងគណនាថាតើ CO₂ ប៉ុន្មានត្រូវបានផលិតប្រសិនបើសាំង 1 លីត្រផលិត CO₂ ចំនួន 2,3 គីឡូក្រាម៖
ម៉ាស់ CO₂ ដែលផលិតបាន = 2,3 គីឡូក្រាម
ដង់ស៊ីតេនៃ CO₂ = 1,98 គីឡូក្រាម/ម៉ែត្រគូប
បរិមាណ CO₂ = ម៉ាស់ CO₂ / ដង់ស៊ីតេ CO₂
\[ \text{បរិមាណ} \, CO2 = \frac{2.3 \, kg}{1.98 \, kg/m³} = 1.16 \, m³ \]
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ យើងត្រូវបម្លែងឯកតាទៅជាលីត្រសម្រាប់បរិមាណ៖
១ ម៉ែត្រគូប = ១០០០ លីត្រ
ដូច្នេះបរិមាណ CO₂ គិតជាលីត្រគឺ៖
\[ ១.១៦ ម៉ែត្រគូប \, គុណនឹង ១០០០ \, លីត្រ/ម៉ែត្រគូប = ១១៦០ លីត្រ \,]
ដូច្នេះ សាំង 1 លីត្រផលិត CO₂ ប្រហែល 1160 លីត្រក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។
សំណួរទី ៥៖
តើ NOₓ មានតួនាទីអ្វីក្នុងការបង្កើតអូហ្សូនត្រូប៉ូស្ពែរ? សូមពន្យល់ពីយន្តការ។
ប៉េបាហាសាន៖
អុកស៊ីដអាសូត (NOₓ) គឺជាសារធាតុបំពុលបឋមសំខាន់ៗពីការចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូន។ សមាសធាតុសំខាន់ៗរបស់វាគឺ អាសូតម៉ូណូអុកស៊ីត (NO) និង អាសូតឌីអុកស៊ីត (NO₂)។ យន្តការនៃការបង្កើតអូហ្សូនត្រូប៉ូស្ពែរគឺតាមរយៈប្រតិកម្មគីមីដែលពាក់ព័ន្ធនឹង NOₓ និងសមាសធាតុសរីរាង្គងាយនឹងបង្កជាហេតុ (VOCs) ដូចខាងក្រោម៖
១. NO₂ → NO + O (នៅក្នុងពន្លឺព្រះអាទិត្យ)
២. O + O₂ → O₃ (អូហ្សូន)
ប្រតិកម្មនេះបង្ហាញពីរបៀបដែល NO₂ បំបែកទៅជា NO និងអាតូមអុកស៊ីសែន (O) ដោយមានជំនួយពីពន្លឺព្រះអាទិត្យ។ បន្ទាប់មកអាតូមអុកស៊ីសែនមានប្រតិកម្មជាមួយម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន (O₂) ដើម្បីបង្កើតជាអូហ្សូន (O₃)។ អូហ្សូននេះ ដែលមានទីតាំងនៅក្នុងត្រូប៉ូស្ពែរ គឺជាសារធាតុបំពុលដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាពមនុស្ស និងរុក្ខជាតិ។
សំណួរទី ៥៖
សូមពន្យល់ពីរបៀបដែលការឆេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូនអាចបណ្តាលឱ្យមានភ្លៀងអាស៊ីត ហើយវាមានផលប៉ះពាល់អ្វីខ្លះដល់បរិស្ថាន?
ប៉េបាហាសាន៖
ការចំហេះនៃអ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានផ្ទុកស្ពាន់ធ័របង្កើតជាស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីត (SO₂)។ បន្ទាប់មកឧស្ម័ន SO₂ មានប្រតិកម្មជាមួយអុកស៊ីសែន និងទឹកនៅក្នុងបរិយាកាសដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតស្ពាន់ធ័រ (H₂SO₄)៖
\[ 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃ \]
\[ SO₃ + H₂O → H₂SO₄ \]
លើសពីនេះ ការចំហេះក៏ផលិតអុកស៊ីដអាសូត (NOₓ) ដែលអាចមានប្រតិកម្មជាមួយទឹកដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតនីទ្រីក (HNO₃)៖
\[ 2 NO₂ + H₂O → HNO₃ \]
ភ្លៀងដែលផ្ទុកអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក និងអាស៊ីតនីទ្រីក ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាភ្លៀងអាស៊ីត។ ផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើបរិស្ថានរួមមាន៖
– រុក្ខជាតិ៖ ភ្លៀងអាស៊ីតអាចបំផ្លាញស្លឹកឈើ រារាំងការលូតលាស់ និងបណ្តាលឱ្យរុក្ខជាតិងាប់។
- ទឹក៖ បន្ថយ pH នៃទឹក ដែលបណ្តាលឱ្យមានស្ថានភាពអាស៊ីតដែលសម្លាប់សារពាង្គកាយក្នុងទឹក។
– អគារ៖ กัดกร่อนសម្ភារៈសំណង់ ជាពិសេសសម្ភារៈសំណង់ដែលធ្វើពីថ្មកំបោរ ឬថ្មម៉ាប។
តាមរយៈការពិនិត្យមើលបញ្ហាឧទាហរណ៍ និងយន្តការគីមីខាងលើ យើងទទួលបានរូបភាពកាន់តែច្បាស់អំពីផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន និងសុខភាពនៃការចំហេះអ៊ីដ្រូកាបូន។ ការយល់ដឹងនេះគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការស្វែងរកជម្រើសដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន និងការអនុវត្តការអនុវត្តចំហេះស្អាតជាងមុន។
