☰ Year plan · Science (Arabic)

الاحتراق (٢): اللهب والنواتج وهواء أنظف

Week 4 · Lesson 2 Combustion Reactions and Environmental Pollution (B): flame colour, detecting the products, properties of combustion products, the black cloud, car exhaust, industry, catalytic converters and scrubbers · 3 lessons
3

هواء أنظف: السحابة السوداء والعادم والمصانع

Science Prep 3 Term 1, Unit 1: pp. 20–24
الهدفأربط تلوث الهواء بأسبابه وأصف الإجراءات: إعادة استخدام القش، وصيانة المحركات، والمرشحات، والمحول الحفزي، وجهاز الغسل.
كلمات جديدة
العامل الحفاز · مادة تزيد سرعة التفاعل ولا تُستهلكالمحول الحفزي · جزء في عادم السيارة يستخدم عوامل حفازة لتحويل غازات ضارة إلى أقل ضررًاجهاز غسل الغازات الحمضية · جهاز يرش سائلًا قلويًا في غازات المداخن لتعادل الغازات الحمضية
الشرح

كثيرًا ما ينشأ التلوث عن احتراق غير تام. تظهر السحابة السوداء فوق أجزاء من دلتا النيل في شهري أكتوبر ونوفمبر عندما يُحرق قش الأرز في أكوام. فالقش المكدس يحترق احتراقًا غير تام ويعطي أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والسناج في دخان كثيف يقلل الرؤية ويزيد الربو وحساسية الصدر. ويمكن تجنب ذلك بإعادة استخدام القش سمادًا عضويًا أو علفًا أو ألواحًا أو غطاءً للتربة. وعادم السيارات فيه أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والسناج وأكاسيد النيتروجين، وهو سبب رئيسي لتلوث هواء المدن، خاصة عندما تكون المحركات سيئة الصيانة. ومن الإجراءات الصيانة المنتظمة، والوقود الأنظف مثل الغاز الطبيعي أو السيارات الكهربية، والنقل العام. ويستخدم المحول الحفزي عوامل حفازة لتحويل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين إلى ثاني أكسيد الكربون ونيتروجين بتفاعلات أكسدة واختزال. وهو لا يزيل ثاني أكسيد الكربون. وتحرق محطات الطاقة والمصانع الوقود للحصول على الحرارة والبخار. والغاز الطبيعي أقل تلويثًا من الفحم، لكنه أنظف وليس نظيفًا. وتحتجز المرشحات في المداخن الدقائق، ويعادل جهاز الغسل الغازات الحمضية فتترسب أملاح.

2CO + 2NOعامل حفاز→2CO2 + N2
داخل المحول الحفزي
أمثلة محلولة
عدّ الذرات في 2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂. اليسار: C ٢، O ٢ + ٢ = ٤، N ٢. اليمين: C ٢، O ٤، N ٢. المعادلة موزونة. في هذا التفاعل يتأكسد أول أكسيد الكربون ويُختزل أول أكسيد النيتروجين.
المشكلةالسببالإجراء
السحابة السوداءقش يُحرق في أكوامإعادة استخدام القش
عادم المدينةمحركات مزدحمةالصيانة والنقل العام
غازات المصانعحرق الفحمالغاز الطبيعي والمرشحات وأجهزة الغسل
جدول مشكلة–سبب–إجراء للوحة: (١) السحابة السوداء من حرق القش في أكوام، وحلها إعادة استخدام القش؛ (٢) عادم المدن من المحركات المزدحمة، وحله الصيانة والنقل العام؛ (٣) غازات المصانع من حرق الفحم، وحلها الغاز الطبيعي والمرشحات وأجهزة الغسل.
يحتجز مرشح المدخنة السناج الصلب لكنه لا يحتجز غازًا مثل ثاني أكسيد الكبريت. لذلك يُضاف جهاز الغسل: فرذاذه القلوي يعادل الغاز الحمضي، وتترسب الأملاح التي يكوّنها.
نشاط الفصل

نموذج المرشح، بمساعدة أحد الكبار. حرّك دقيقًا أو تربة في إبريق ماء. صبّه عبر ورقة ترشيح قهوة أو قماش في كوب نظيف. صف ما احتُجز وما مرّ. قل ماذا يمكن أن يبيّن هذا النموذج عن مرشحات المداخن (أنها تحتجز الدقائق) وماذا لا يبيّن (الغازات تمرّ عبر مرشح كهذا). ثم اصنع لوحة مشكلة–سبب–إجراء للسحابة السوداء بكلماتك ومن غير لوم أحد.

تدرّب
1
اذكر طريقتين لتجنب السحابة السوداء الناتجة عن قش الأرز.
2
إلى ماذا يحوّل المحول الحفزي CO وأكاسيد النيتروجين؟
3
ماذا يرش جهاز غسل الغازات الحمضية ولماذا؟
4
لماذا يوصف الغاز الطبيعي بأنه أنظف من الفحم لكنه ليس نظيفًا؟