Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga i le A'afiaga o le Mu o le Hydrocarbon
O le susunuina o hydrocarbons o se mea masani i o tatou olaga i aso taitasi. O hydrocarbons, e aofia ai ni mea e aofia ai le carbon ma hydrogen atoms, o suauʻu autu ia e faʻaaogaina i vaega eseese, e pei o felauaiga, alamanuia, ma aiga. E ui o le susunuina o hydrocarbons e maua ai le malosi tele ma lelei, o lenei faiga e iai foʻi le tele o aafiaga i le siosiomaga ma le soifua maloloina o tagata. O lenei tusiga o le a talanoaina ai faʻataʻitaʻiga ma talanoaina atili ai aafiaga o le susunuina o hydrocarbon.
Fa'amatalaga o Hydrocarbons
I le fa'ata'ita'iga fa'akemikolo, o hydrocarbons o ni fa'aputuga fa'aola e na'o le haitorosene ma atomu kaponi e faia a'e ai. O fa'ata'ita'iga masani o hydrocarbons o le methane (CH₄), ethane (C₂H₆), propane (C₃H₈), ma le butane (C₄H₁₀). E aofia ai fo'i i hydrocarbons le suau'u ma ona mea e maua mai ai, e pei o le penisini, diesel, ma le kesi masani. O le susunuina o hydrocarbons i le i ai o le okesene lava e maua ai le malosi, carbon dioxide (CO₂), ma le ausa vai (H₂O).
Faiga o le Muina o le Hydrocarbon
I se tulaga lautele, o le fua fa'atatau o le tali atu mo le fa'amumuina o le hydrocarbon e mafai ona tusia fa'apenei:
CₓHᵧ + (x + \(\frac{y}{4}\)) O₂ → x CO₂ + \(\frac{y}{2}\) H₂O
Faʻataʻitaʻiga i luga o le methane:
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
A'afiaga o le Mu o le Hydrocarbon
1. Fa'asa'olotoina o Kasa Fa'avevela
O le susunuina o hydrocarbons e maua ai le carbon dioxide (CO₂), o se kasa tele e fa'avevela ai le ea. O lenei kasa e fesoasoani i le aafiaga o le fa'avevela o le ea, e taofia ai le vevela i le ea ma mafua ai le fa'avevela o le lalolagi. O le fa'avevela o le lalolagi e mafua ai ona suia le tau, lea e a'afia ai le tulaga leaga o le tau, liusuavai aisa i pole, ma le si'itia o le maualuga o le sami.
2. Fa'aleagaina o le Ea
I le fa’aopoopoga i le CO₂, o le mu o hydrocarbons e fa’asa’olotoina ai fo’i isi mea fa’aleagaina e pei o le sulfur dioxide (SO₂), nitrogen oxides (NOₓ), ma mea laiti (PM). O nei mea fa’aleagaina e mafua ai fa’afitauli eseese o le soifua maloloina e pei o le tale, bronchitis, ma fa’ama’i fatu, fa’apea fo’i ma le i ai o se a’afiaga leaga i le siosiomaga.
3. Timuga 'Aseta
E mafai e le sulfur dioxide (SO₂) ma le nitrogen oxides (NOₓ) e maua mai le mu o hydrocarbons ona tali atu i le ausa o le vai i le ea, ma fausia ai le sulfuric acid (H₂SO₄) ma le nitric acid (HNO₃). O le timu o loʻo i ai nei acids e taʻua o le acid timu, lea e mafai ona faʻaleagaina ai faʻatoʻaga, fale, ma vai.
4. Fausiaina o le Ozone Tropospheric (O₃)
E mafai e le nitrogen oxides ma le volatile organic compounds (VOCs) e maua mai le susunuina o hydrocarbons ona tali atu i le susulu o le la e fausia ai le tropospheric ozone. E ui o le stratospheric ozone e puipuia i tatou mai ave ultraviolet matautia, ae o le tropospheric ozone o se mea e fa'aleagaina ai le ea e mafai ona mafua ai fa'afitauli o le manava ma fa'aleagaina ai fa'ato'aga.
Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga
O nisi nei o faʻataʻitaʻiga o fesili ma talanoaga e faʻamatalaina atili ai le aafiaga o le mu o le hydrocarbon:
Fesili 1:
Ua iloa o le mu atoa o le 2 moles o le propane (C₃H₈) e maua ai le carbon dioxide ma le vai. E fia moles o le CO₂ ma le H₂O e maua mai i lenei mu? Fa'aali mai la'asaga e foia ai.
Talanoaga:
O le fua fa'atatau o le tali atu mo le mu o le propane e:
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
Mai le fua fa'atatau o le tali atu i luga, ua tatou iloa o le 1 mole o le propane (C₃H₈) e maua ai le 3 mole o le CO₂ ma le 4 mole o le H₂O. O lea la, afai tatou te susunuina le 2 mole o le propane:
– Molekiula CO₂ ua gaosia = 2 mol C₃H₈ × 3 mol CO₂/mol C₃H₈ = 6 mol CO₂
– Molekiula H₂O ua gaosia = 2 mol C₃H₈ × 4 mol H₂O/mol C₃H₈ = 8 mol H₂O
O lea la, o le susunuina o le 2 moles o le propane e maua ai le 6 moles o le CO₂ ma le 8 moles o le H₂O.
Fesili 2:
Afai e iloa o le mu o le 1 lita o le penisini (e pei o le octane, C₈H₁₈) e faʻasaʻolotoina ai le 2,3 kg o le CO₂, o le a le aofaʻi o le kesi CO₂ e gaosia i lalo o tulaga masani (0°C ma le 1 atm), i le manatu o le mafiafia o le CO₂ e 1,98 kg/m³?
Tali:
Muamua, tatou te fuafuaina le tele o le CO₂ e gaosia pe afai e maua e le 1 lita o le penisini le 2,3 kg o le CO₂:
Mamafa o le CO₂ na gaosia = 2,3 kg
Mafiafia o le CO₂ = 1,98 kg/m³
CO₂ Voluma = CO₂ Tele / CO₂ Mamafa
\[ \text{Volume} \, CO2 = \frac{2.3 \, kg}{1.98 \, kg/m³} = 1.16 \, m³ \]
Ae ui i lea, e manaʻomia ona tatou liua iunite i lita mo le voluma:
1 m³ = 1000 lita
O lea la, o le aofaʻi o le CO₂ i lita e faapea:
\[ 1.16 \, m³ \times 1000 \, lita/m³ = 1160 \, lita \]
O lea la, e 1 lita o le penisini e maua mai ai le tusa ma le 1160 lita o le CO₂ i lalo o tulaga masani.
Fesili 3:
O le ā le matafaioi a le NOₓ i le fausiaina o le ozone tropospheric? Fa'amatala le faiga.
Talanoaga:
O le nitrogen oxides (NOₓ) o ni mea fa'aleagaina autū ia e mafua mai i le mu o le hydrocarbon. O latou vaega autū o le nitrogen monoxide (NO) ma le nitrogen dioxide (NO₂). O le faiga o le fausiaina o le ozone i le tropospheric e ala i se tali fa'akemikolo e aofia ai le NOₓ ma le volatile organic compounds (VOCs), e pei ona taua i lalo:
1. NO₂ → NO + O (i le susulu o le la)
2. O + O₂ → O₃ (osione)
O lenei tali atu o loʻo faʻaalia ai le auala e malepe ai le NO₂ i le NO ma le okesene (O) i le fesoasoani a le susulu o le la. Ona tali atu lea o le okesene ma mole mole okesene (O₂) e fausia ai le ozone (O₃). O lenei ozone, o loʻo i le troposphere, o se mea e faʻaleagaina ai le soifua maloloina o tagata ma laʻau.
Fesili 4:
Fa'amatala pe fa'apefea ona mafua ai le timu 'o'ona ona o le mu o hydrocarbons ma o le a lona a'afiaga i le siosiomaga?
Talanoaga:
O le mu o hydrocarbons o loʻo i ai le sulfur e maua ai le sulfur dioxide (SO₂). Ona tali atu lea o le kesi SO₂ ma le okesene ma le vai i le ea e fausia ai le sulfuric acid (H₂SO₄):
\[ 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃ \]
\[ SO₃ + H₂O → H₂SO₄ \]
E le gata i lea, o le mu e maua ai fo'i le nitrogen oxide (NOₓ) lea e mafai ona tali atu i le vai e fausia ai le nitric acid (HNO₃):
\[ 2 NO₂ + H₂O → HNO₃ \]
O le timu e tauaveina ai le sulfuric ma le nitric acids e ta'ua o le acid timu. O ona aafiaga i le siosiomaga e aofia ai:
– La'au: E mafai e le timu 'o'ona ona fa'aleagaina laulaau, taofia ai le tuputupu a'e, ma mafua ai ona oti la'au.
– Vai: Fa'aitiitia le pH o le vai, ma mafua ai tulaga 'o'ona e o'o ai i le oti o meaola i le vai.
– Fale: E 'aina ai mea faufale, aemaise lava mea e faia i le ma'a papa'e po'o le ma'amora.
I le iloiloina o faʻafitauli faʻataʻitaʻi ma faiga faʻakemikolo o loʻo i luga, tatou te maua ai se ata manino o aʻafiaga i le siosiomaga ma le soifua maloloina o le faʻamumuina o le hydrocarbon. O lenei malamalamaga e taua tele mo le sailia o isi auala e sili atu ona lelei mo le siosiomaga ma le faʻatinoina o faiga faʻamumu e sili atu ona mama.
