::: ปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิง :::

 

                                               
 
 
 
                                     
 
 
 
 

 

 

 
( ที่มารูป ::: http://www.suvapornplus.com/images/health_02f.jpg ...)  
 
 
ปฏิกิริยาเคมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงต่างๆ เช่น  แก๊ส NGV น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด และถ่านหิน เป็นต้น
เชื้อเพลิงเหล่านี้ใช้ในยานยนต์ และโรงงานอุตสาหกรรม ยังก่อให้เกิดผลเสียต่อสภาวะแวดล้อมด้วย
เช่น ปรากฏการณ์เรือนกระจก สำหรับถ่านหินซึ่งมีกำมะถันร้อยละ 1-4 อยู่ในรูป FeS2
(ไอร์ออน (IV)ซัลไฟด์ หรือไพไรต์ (pyrite) เมื่อนำถ่านหินมาเผาไหม้จะเกิดปฏิกิริยา ดังนี้

โรงงานไฟฟ้าแม่เมาะ อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง
 
 
 
 
 
 โรงงานไฟฟ้าแม่เมาะ ตั้งอยู่ที่อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง
มีกำลังผลิตกระแสไฟฟ้า2,625 MW ใช้ถ่านลิกไนต์เป็นเชื้อเพลิง  ปีละประมาณ 17.5 ล้านตัน
มีแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ถูกปล่อยออกมา ประมาณ 1,300 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ที่ถูกปล่อยออกมาจะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจนในอากาศ
ได้แก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์  (SO3) ดังสมการ

เมื่อแก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ถูกกับความชื้นในอากาศ

จะเกิดปฏิกิริยารวมตัวกับละอองน้ำได้กรดกำมะถัน  (กรดซัลฟิวริก H2SO4)  ดังสมการ

 
 ถ้ากรดกำมะถัน (H2SO4 ) ที่เกิดขึ้นมีปริมาณมาก เมื่อฝนตกลงมาก็จะชะลงมากับฝน เรียกว่า ฝนกรด (acid rain)
 
 
 
 
( ที่มารูป ::: http://apecthai.org/apec/upload/6158env3.jpg )
 
การเผาไหม้ถ่านหินซึ่งมีส่วนประกอบของกำมะถัน(ซัลเฟอร์)จากโรงงานหรือโรงไฟฟ้าที่มีการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง
ทำให้เกิดสารมลพิษหลักคือ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)
ในขณะที่การเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงของรถยนต์ทำให้เกิดออกไซด์ของไนโตรเจน (NOX)
เมื่อสารมลพิษทั้ง 2 ชนิดลอยขึ้นไปในอากาศจะรวมตัวกับไอน้ำกลายเป็นกรดซัลฟูลิคและกรดไนตริกเกิดปฏิกิริยาทางเคมี
เปลี่ยนเป็นสารประกอบซัลเฟตและไนเตรตสะสมในอากาศจนในที่สุดรวมตัวกับน้ำฝน ตกลงสู่พื้นดินกลายเป็น “ฝนกรด”
 
 

“ฝนกรด”
 
 
 
( ที่มารูป ::: http://www.adeq.or.th/UserFiles/acid.jpg
 
คำว่า ฝนกรด (acid rain) ถูกใช้ครั้งแรกในปี 1872  โดย  Robert Angus Smith
ชาวอังกฤษ เขานำมาอธิบายถึงการตกสะสมของกรดในเมืองแมนเชสเตอร์ ประเทศอังกฤษ ซึ่งตอนนั้นมีการปฏิวัติทางด้านอุตสาหกรรม
 
ฝนกรด (Acid Rain)
 
 
หมายถึง น้ำฝนที่มีค่า pH ต่ำกว่า 5.6 วัดได้จากการใช้สเกลที่เรียกว่า pH
ซึ่งค่ายิ่งน้อยแสดงความเป็นกรดที่แรงขึ้น น้ำบริสุทธิ์มี pH เท่ากับ 7 น้ำฝนปกติมีความเป็นกรดเล็กน้อย  ฝนกรดจะมี pH ต่ำกว่า 5.6
 
 
ฝนกรดเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่มีผล กระทบทั้งต่อระบบนิเวศ สุขภาพมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
เมื่อฝนที่ตกลงมามีสภาพเป็นกรดทำให้สามารถกัดกร่อนสิ่งก่อสร้างรวมทั้ง ต้นไม้และพืชพันธุ์ต่างๆล้มตาย
น้ำฝนที่ซึมลงดินหรือไหลบนผิวดินจะทำให้ทั้งดินและแหล่งน้ำมีสภาพเป็นกรด มีผลกระทบต่อพืชและสิ่งมีชีวิตที่อาศัย
อยู่บริเวณนั้นจนเกิดการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศทั้งบนบกและในน้ำ

 

 

ความขัดแย้งในสังคม

ปัญหาที่เกิดจากการใช้พลังงานนั้นนอกจากจะทำให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว ก่อให้เกิดปัญหาทางสังคมอีกด้วย
เช่นกรณีการสร้างโรงไฟฟ้าหลายแห่ง  มักจะเกิดการต่อต้านจากชาวบ้านรอบๆโครงการที่ไม่เห็นด้วย
ไม่ว่าจะในประเด็นความมั่นใจในผลกระทบจากเชื้อเพลิงที่ใช้ในการผลิตกระแส ไฟฟ้า ประเด็นความขัดแย้งเรื่องที่ดิน
หรือประเด็นความไม่เชื่อถือรายงานการ วิเคราะห์ผลกระทบสิ่งแวดล้อมหรืออีไอเอ
จนทำให้เกิดการชุมนุมประท้วงและสูญเสียทั้งชีวิตและทรัพย์สิน

 
 
 
 สาเหตุของการเกิดฝนกรด

ในบริเวณศูนย์กลางอุตสาหกรรมได้แก่ ทวีปยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น และจีน
ที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์และโรงงานต่างๆจะมีแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)และออกไซด์ของไนโตรเจน
เช่น แก๊สไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) โอโซน (O3) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  (CO2)
ถูกปล่อยสู่บรรยากาศ เกิดการทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกซิเจน และสารเคมีอื่นๆก่อให้เกิดสารประกอบที่เป็นกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก
มีแสงอาทิตย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ให้มากขึ้น เรียกว่า ขบวนการออกซิเดชัน

 
 
แก๊สNO2 ในอากาศเมื่อถูกแสดงอาทิตย์จะสลายตัวเป็นแก๊ส  NO และอะตอมอิสระของออกซิเจนซึ่งสามารถรวมตัวกับแก๊ส  O2 เป็น O3

ผลกระทบ

1.ทำให้ดินเป็นกรดเพิ่มขึ้น มีผลต่อการเพาะปลูก เช่น ผลผลิตของพืชน้อยกว่าปกติ
2.ฝนกรดทำให้ดินเปรี้ยวจุลินทรีย์หลายชนิดในดินที่มีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืชถูกทำลาย ซึ่งจะมีผลกระทบในแง่การย่อยสลาย
3.ฝนกรดสามารถทำปฏิกิริยากับธาตุอาหารที่สำคัญของพืช เช่น แคลเซียม,ไนเตรต และโพแทสเซียมทำให้พืชไม่สามารถนำธาตุอาหารเหล่านี้ไปใช้ได้
4.แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในบรรยากาศทำให้ปากใบปิดซึ่งจะมีผลกระทบต่อการหายใจของพืช
5.ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นของน้ำยังมีผลกระทบด้านระบบนิเวศ  ที่อยู่อาศัยรวมถึงการดำรงชีวิตอีกด้วย
6.ฝนกรดสามารถละลาย calcium carbonate ในหินทำให้เกิดการสึกกร่อนเช่น พิรามิดในประเทศอียิปต์และ ทัชมาฮาลในประเทศอินเดีย เป็นต้นนอกจากนี้ยังมีฤทธิ์กัดกร่อนทำลายพวกโลหะทำให้เกิดสนิมเร็วขึ้นอีกด้วย
7.ฝนกรดทำลายวัสดุสิ่งก่อสร้างและอุปกรณ์บางชนิด คือ จะกัดกร่อนทำลายพวกโลหะเช่น เหล็กเป็นสนิม เร็วขึ้น สังกะสีมุงหลังคา ที่ใกล้ๆ โรงงานจะผุ กร่อนเร็ว สังเกตได้ง่าย นอกจากนี้ยังทำให้วัสดุอื่นๆ ผุกร่อนเร็วขึ้นด้วย
8.ฝนกรดจะทำลายทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ปู หอย กุ้ง มีจำนวนลดลงหรือสูญพันธุ์ไปได้เพราะฝนกรดที่เกิดจากแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์และเกิดจากแก๊สไนโตรเจนออกไซด์ จะทำให้น้ำในแม่น้ำทะเลสาบ มีความเป็นกรดเพิ่มขึ้น ถ้าเกิดอย่างรุนแรงจะทำให้สัตว์น้ำดังกล่าวตาย

 
( ที่มารูป ::: http://www.thaitng.com/images/bignews/35.jpg )


สวนหินผางาม จังหวัดเลย

สวนผาหินงามเป็นความมหัศจรรย์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงด้านธรณีวิทยา
จนเป็นปฏิมากรรมธรรมชาติอันน่าทึ่ง   มีสภาพเป็นเทือกเขาสูง ต่อมาเทือกเขาหินปูนได้ถูกน้ำฝนและกระแสลมกัดเซาะ
รวมทั้งความชื้นยังทำปฏิกริยากับก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์เกิดเป็นกรดกัดกร่อน ให้ร่องหินปูนแตกลึกมากขึ้นเรื่อย ๆ จนมีสภาพดังปัจจุบัน

 
 

การกัดกร่อนของฝนกรด ทำให้เกิดร่องหินปูน และสนิมที่โลหะ
 
 
 
 
 
 
 
( ที่มารูป ::: http://www.brunox-thailand.com/products/brunox-rust.JPG
 
 
 
การควบคุมและป้องกัน

1.การลดตัวการที่จะทำให้เกิดฝนกรด โดยลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลให้น้อยลง ทำให้ค่าความเป็นกรดในน้ำฝนลดลงได้
2.ปรับปรุงการเผาไหม้เพื่อควบคุมการเกิดสารประกอบออกไซด์ไนโตรเจนด้วยการลด อุณหภูมิให้ต่ำลงกว่า 1,500 องศาเซลเซียสควบคุมปริมาณออกซิเจนที่ใช้ในการสันดาปให้เพียงพอ
3.ติดตั้งอุปกรณ์เพื่อกำจัดมลพิษก่อนระบายออกสู่บรรยากาศ ซึ่งจะต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง และเพิ่มความยุ่งยากในการบำรุงรักษาอีกไม่น้อย การสร้างปล่องควันสูงลิบลิ่วไม่สามารถแก้ปัญหามลพิษทางอากาศได้ แต่เป็นการผลักปัญหาจากสถานที่ใกล้เคียงไปยังแหล่งที่อยู่ห่างไกลมากกว่า เท่านั้นสำหรับพวกเราควรระมัดระวัง การดื่มน้ำฝนที่เป็นกรดและสารพิษอื่นๆ ซึ่งตกลงมาผ่านอากาศที่เป็นมลพิษในเมืองใหญ่

 
 

การกำจัดกำมะถันจากถ่านหิน

บดถ่านหินให้เป็นผงแล้วใช้แม่เหล็กดูดเอา FeS2 ออกมา  วิธีนี้จะแยก FeS2 ออกมาไม่ได้สมบูรณ์ มีค่าใช้จ่ายสูง
ในกรณีที่น้ำมันเชื้อเพลิงมีกำมะถันปะปนอยู่ อาจกำจัดโดยการพ่น แก๊สไฮโดรเจน ลงในน้ำมันเชื้อเพลิง
โดยมีโลหะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยากำมะถันจะถูกแยกออกมาในสภาพแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S)

ในปัจจุบันโรงงานไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินจะไม่กำจัดถ่านหินออกก่อน แต่จะใช้การกำจัดแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์
แทน ซึ่งวิธีการนี้สามารถลดกำมะถันได้ถึงร้อยละ 95 แต่จะเกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)
ปล่อยออกสู่อากาศแทน ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกได้

 
 
 
 

สร้างโดย: 
คุณครูพรรณนภา กำบัง และ นางสาวธนัยนันท์ ลีหะสุนนท์ โรงเรียนสตรีศรีสุริโยทัย กรุงเทพฯ

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 1 คน และ ผู้เยี่ยมชม 273 คน กำลังออนไลน์

รายชื่อสมาชิกที่ออนไลน์

  • prpsirilag