مونوکسید کربن

 منوکسید کربن چیست؟
  واکنش شیمیایی مونوکسید کربن
   اثرات انتشار مونوکسیدکربن
   چگونگی تشکیل مونوکسیدکربن
 چرا سیستم اگزوز معیوب بسیارخطرناک است؟
  چگونه مبدل کاتالیزور خطرات مسمومیت باCO را کاهش می دهد؟
  اگر موتور مبدل کاتالیزور داشته باشد چگونه می تواند مسمومیت با CO رخ دهد؟
 دلیل بیش از حد سوختن مونوکسید کربن در بعضی از خودروها
  چه عواملی باعث ایجاد CO (منوکسید کربن ) در میزان بالا می شود؟
  چگونه از سوخت ناقص CO تولید می شود؟

یک آلاینده بی رنگ، بی بو، بی مزه و سمی در احتراق ناقص سوختهای حاوی کربن مانند بنزین، گاز طبیعی، نفت، زغال سنگ و چوب تولید می گردد.
Co با افزایش غلظت گازهای مستقیم گلخانه ای از جمله متان واوزن تروپوسفر یک تاثیر غیر مستقیمی در مجبور شدن تابشی دارد، co می تواند با سایر ترکیبات جوی ( در درجه اول رادیکال هیدروکسیل OH) از نظر شیمیایی واکنش دهد که در غیر این صورت متان را از بین می برد از طریق فرایند های طبیعی در جو به دی اکسید کربن اوزون،اکسید می شود.

منوکسید کربن چیست؟

منوکسید کربن
منوکسید کربن

Co یک آلاینده جوی موقتی در برخی از مناطق شهری است که عمدتا از اگزوز موتورهای احتراق داخلی از جمله وسیله نقلیه، دستگاهای شستشوی برق و غیره تولید میشود و همچنین از احتراق ناقص سوخت های مختلف دیگر مانند چوب، زغال سنگ، زغال چوب، روغن، پارافین، پروپان، گاز طبیعی به وجود می آید.
مونوکسیدکربن به همراه آلدهیدها، بخشی از چرخه واکنشهای شیمیایی است که دود مهار شده شیمیایی را تشکیل می دهد این ماده با رادیکال هیدروکسیل (OH) واکنش نشان می دهد و یک واسطه رادیکال HOCO تولید می کند که به HOCO سرعت هیدروژن رادیکال خود را به O2 منتقل می کند تا رادیکال پراکسی H2O و دی اکسید کربن CO2 تشکیل دهد.
رادیکال پراکسی پس از آن با اکسید نیتروژن NO واکنش داده و دی اکسید نیتروژن NO2 و رادیکال هیدروکسیل تشکیل می دهد NO2از طریق فتوسیز به O(3p) در هنگام تشکیل NO2 تشکیل می شود تعادل واکنشهای شیمیایی که از منوکسید کربن شروع می شود و منجر به تشکیل اوزون می شود.

Co+ 2O2+hv————> CO2+O3
مونوکسید کربن
مونوکسید کربن

hv به فوتون نور جذب شده و اگرچه ایجاد NO2 گام مهمی است که منجر به تشکیل ازون در سطح پایین میشود اما با کاهش مقدار NO موجود در واکنش به ازون، این ازون را به روشی تا حدی متغیر متقابل افزایش می دهد.

واکنش شیمیایی مونوکسید کربن (co)

واکنش شیمیایی مونوکسید کربن (co)
واکنش شیمیایی مونوکسید کربن (co)

مونوکسیدکربن متشکل از یک اتم کربن و یک اتم اکسیژن است که توسط یک پیوند سه گانه متشکل از یک پیوند خالص دوپی ( هندسی ) ویک پیوند سیگما به هم متصل می شوند این ساده ترین اکسو کربن است و با سایر گونه های دیاتومیک پیوندی سه گانه ایزوالکترونیک است که دارای 10 الکترون ظرفیت می باشد از جمله آنیون سیانید، کاتیون نیتروزونیوم، منو فلوراید بور و ازت مولکولی در مجتمع های هماهنگی لیگاند مونوکسیدکربن را کربونیل می نامند. نامهای دیگر مونوکسیدکربن اکسیدکربن، کربونیل، گاز دودکش، مونوکسید

اثرات انتشار مونوکسیدکربن (CO)

بزرگترین منبع انسانی تولید co در ایالات متحده تولید گازهای گلخانه ای است. تنفس با غلظت بالای co معمول در یک محیط آلوده منجر به کاهش اکسیژن توسط هموگلبین می شود و دارای اثرات مخرب در سلامتی شامل سر درد، افزایش خطر درد قفسه سینه برای افراد مبتلا به بیماری قلبی و اختلال در زمان واکنش است. در دهه 1960 انتشار آلاینده های خودرو منجر به افزایش غلظت نا سالم co در بسیاری از شهرهای ایالات متحده شد با ورود کنترل کننده های انتشار دود به ویژه کاتالیزورهای اتومبیل، تخمین زده می شد اما انتشار co از همه منابع 21% از 1980 تا 1999 کاهش یافته باشد، غلظت متوسط محیط حدود 57% نسبت به مدت مشابه به کاهش یافته بود.
مکانهایی که همچنان دارای غلظت بالای co هستند دارای ویژگهایی در توپوگرافی یا هواشناسی هستند که باعث تشدید آلودگی می شوند به عنوان مثال وارونگی شدید دما یا وجود تپه های مجاور و یا ساختمان های بلند که جریان باد را مهار می کنند ممکن است ، پراکندگی آلاینده ها را محدود کند. به دلیل پراکندگی محدود حجم آلایندگی افزایش می یابد. موتورها و تجهیزات سوختی فسیلی در هنگام سرما عملکرد ضعیفتری دارند زیرا نسبت تراکم هوا به سوخت پایین تر است و احتراق ضعیف می شود و نقش کاتالیزورها بیشتر می شود ،نتیجه این است در احتراق ناقص محصولاتی از جمله co در غلظت های بالاتر تشکیل می شوند و باعث غلظت بالای co می شوند.

چگونگی تشکیل مونوکسیدکربن (co)

Co از اکسیداسیون جزیی ترکیبات حاوی کربن تولید می شود. هنگامیکه اکسیژن کافی برای تولید دی اکسید کربن وجود ندارد مانند هنگام کار با اجاق گاز یا موتور احتراق داخلی، در یک فضای بسته اکسیژن شکل می گیرد. از جمله غلظت اتمسفر، مونوکسید کربن با شعله آبی می سوزد و دی اکسید کربن تولید می کند. گاززغال سنگ که به طور گسترده ای قبل از دهه 1960 برای روشنایی پخت و پز و گرمایش خانگی مورد استفاده قرار می گرفت، دارای مونوکسیدکربن به عنوان ماده قابل توجه سوخت بود. برخی از فرایندها در فناوری مدرن مانند ذوب آهن هنوز هم مونوکسیدکربن را به عنوان محصول جانبی تولید می کنند. مقدار زیاد محصول جانبی co در طی فرایندهای اکسیدایتو برای تولید موارد شیمیایی تشکیل می شود. به همین دلیل در فرایند استخراج گازها باید تصفیه بشوند از طرف دیگر به منظور بهینه سازی شرایط فرایند توسعه کاتالیزور با بهبود انتخاب و درک مسیرهای واکنش منتهی به محصول مورد نظر و محصولات جانبی، اقدامات پژوهشی قابل توجهی انجام می شود. در سراسر جهان بزرگترین منبع مونوکسیدکربن منشا طبیعی دارد به دلیل واکنشهای فنو شیمیایی در تروپوسفر که حدود 5121012 کیلوگرم در سال تولید می کند. سایر منابع طبیعی co شامل آتشفشان ها، آتش سوزی جنگل ها، سایر اشکال احتراق و مولکولهای آزادکننده مونوکسیدکربن است.
در سال 2020 میلادی بیشترین میزان آتش سوزی در منابع طبیعی و جنگلها را شاهد بودیم مانند جنگل های استرالیا

چرا سیستم اگزوز معیوب بسیارخطرناک است؟

چرا سیستم اگزوز معیوب بسیارخطرناک است؟
چرا سیستم اگزوز معیوب بسیارخطرناک است؟

موتورهای بنزینی احتراق داخلی غلظلت های بسیار بالای مونوکسید کربن را تولید می کنند، حتی یک موتور بنزینی تنظیم صحیح بیش از 30،000قسمت در میلیون CO(PPM) در جریان اگزوز قبل مبدل کاتالیزوری تولید خواهد کرد. نشتی اگزوز می تواند باعث فرار CO قبل از تبدیل آن به CO2 در مبدل کاتالیزور شود نشست گاز CO از سیستم اگزوز می تواند از طریق حفره های بدنه یا پنجره ها یا درها به داخل خودرو وارد شود سیستم های اگزوز باید از موتور تا انتهای لوله گاز محکم باشند.

چگونه مبدل کاتالیزور خطرات مسمومیت با CO را کاهش می دهد؟

مبدل کاتالیستی معمولی موجود در اکثر اتومبیل ها و کامیون های جدید اکسیژن را با مونوکسید کربن ترکیب می کند و دی اکسید کربن غیر سمی CO2 ایجاد می کند و غلظت های زیاد در منیفولد و اگزوز را به غلظت های پایین کاهش می یابد غلظت لوله گاز مونوکسید کربن در موتورهای بنزینی بدون مبدل کاتالیزوری بسته به شرایط موتور معمولا از 10،000 تا بیش از 30،000 ppm است.

اگر موتور مبدل کاتالیزور داشته باشد چگونه می تواند مسمومیت با CO رخ دهد؟

گاز خروجی که قبل از مبدل کاتالیزور نشست میکند، غلظت CO زیاد در موتورهای خارج از تنظیم و یا بد کار کردن غلظت های بالایی از منوکسید کربن و سوخت نسوز تولید می کنند که میتواند مبدل کاتالیزوری را از بین ببرد در این هنگام شروع مبدل کاتالیزوری بی اثر است و اکسیژن کافی برای اکسیداسیون CO به CO2 به وجود نخواهد آمد.

دلیل بیش از حد سوختن مونوکسید کربن در بعضی از خودروها

اگر سنسور جریان هوای جرمی از کار بیفتد، احتمالا باعث سوختن بیش از حد سوخت می شود. به این مخلوط سوخت کامل گفته می شود که مقادیر زیادی مونوکسید کربن ایجاد می کند. مسمومیت مونوکسید کربن ناشی از اتومبیل های مدرن بسیار نادر شده است.

چه عواملی باعث ایجاد CO (منوکسید کربن ) در میزان بالا می شود؟

مونوکسید کربن محصول جانبی ناشی از احتراق ناقص است انتشار مونوکسید کربن بیش از حد مجاز ، میتواند به دلیل خرابی های زیر باشد.
1.ورودی نا کافی هوا
2.سنسورهای معیوب
3.کیفیت پایین سوخت



چگونه از سوخت ناقص CO تولید می شود؟

1.فیلتر هوای کثیف : یک فیلتر هوای کثیف جریان هوا را کاملا محدود می کند بنابراین نسبت مناسب هوا به سوخت را برای احتراق بهینه سوخت محدود می کند و باعث ناقص سوزی بنزین در خودرو می شود .
2.سنسور اکسیژن معیوب (O2 ): این سنسور مسئول ارایه اطلاعات به ECU ( واحد کنترل موتور) یا ECM (ماژول کنترل خودرو ) است .کامپیوتر کنترل موتور براساس این داده ها تعیین می کند که چه مقدار سوخت به اتاق های احتراق تزریق شود هر چه اکسیژن موجود در جریان بیشتر باشد کامپیوتر سوخت بیشتری را تحویل می دهد و برعکس یک سنسور O2 معیوب باعث افزایش انتشار مونوکسید کربن می شود.
3.سنسور MAP میزان خلا ایجاد شده در هنگام سکته مغزی موتور را تعیین می کند و این اطلاعات را به ECU ارسال می کند اگر خلا کم باشد ،سنسور MAP فرض می کند دریچه گاز موتور تا حدی باز است به این معنی که شما روی پدال فشار وارد کردید این اطلاعات را به ECU انتقال می دهد ECU به نوبه خود دستوراتی را به انژکتور های سوخت یا کاربراتور ارسال می کند تا میزان سوخت رسانی را افزایش دهد. یک سنسور MAP معیوب اطلاعات صحیح را به ECU گزارش نمی کند بنابراین نسبت هوا به سوخت را مختل می کند . معمولا هنگامی که ECU حسگر MAP معیوب را حس می کند ، داده های خود را نادیده می گیرد و به مقادیر از پیش تعیین شده و سایر حسگرها مانند سنسور موقعیت دریچه گاز TPS و سنسور دمای خنک کننده موتور ECT اعتماد می کند ،تحویل سوخت آنچنان دقیق نخواهد بود و ممکن است منجر به CO بالا شود.
4.سنسور موقعیت معیوب گاز TPS این سنسور در واقع یک مقاومت متغیر است که با باز شدن دریچه گاز مقاومتش تغییر میکند. با اطلاع دادن به ECU درباره باز شدن دریچه گاز، ECUمی تواند به منظور حفظ نسبت مخلوط بنزین و هوا سوخت را غنی کند. تنظیم اولیه سنسور TPS بسیار مهم است زیرا سیگنال ولتاژی که ECU از آن دریافت می کند موقعیت دقیق دریچه گاز را به آن گزارش می کند. یک سنسور موقعیت معیوب گاز، ECU موتور ترجیح می دهد بیشتر سوخت ارسال کند نه کمتر و در تلاش برای جلوگیری از مخلوط سوخت کم و متعاقبا درجه حرارت بالاتر موتور است.

اکسیداسون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن
اکسیداسون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن
اکسیداسیون هیدروکربن های سوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن
اکسیداسیون هیدروکربن های سوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن
کاهش اکسید های نیتروژن به اکسیژن و نیتروژن
کاهش اکسید های نیتروژن به اکسیژن و نیتروژن

سایر محصولات پتروتکس


سایر محصولات تولید شده توسط پتروتکس محصول مشترک ایران و آلمان


انواع اکتان بوستر، مکمل بنزین و انژکتور شور با تکنولوژی نانو


مطالب مرتبط

۱ دیدگاه

  1. 2021-02-02

    […] یک آلاینده بی رنگ، بی بو، بی مزه و سمی در احتراق ناقص سوخت های حاوی کربن مانند بنزین، گاز طبیعی، نفت، زغال سنگ و چوب تولید می شود.(برای در یافت اطاعات بیشتر […]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *