La reazione più energetica per unità di massa è la combustione dell’idrogeno
in presenza di ossigeno per formare acqua, con un emissione di -68,32
kcal/mole* di idrogeno (-27,97 k cal/grammo di idrogeno, il segno negativo
indica che la reazione è esotermica, cioè emette calore), utilizzata nei
processi di saldatura autogena con il cannello ossidrico, ottenendo una
temperatura di 2500-2800°C con un’opportuna regolazione dei flussi di
idrogeno ed ossigeno. Lo Space-shuttle utilizza la stessa reazione di
ossidazione dell’idrogeno contenuto nel suo enorme serbatoio centrale
come propellente per il motore. L’enorme energia liberata dalla combustione
incontrollata del propellente a causa di una perdita da un serbatoio provocò
l’esplosione di tutto lo shuttle.
Un’altra reazione fortemente energetica è la combustione dell’acetilene
gassoso in presenza di ossigeno, con un’emissione di calore di -310,6
kcal/mole di acetilene (-11,93 kcal/grammo di acetilene) e formazione
di anidride carbonica ed acqua, utilizzata nei processi di saldatura autogena
con il cannello acetilenico. Con questa reazione e controllando i flussi
di acetilene e di ossigeno si possono ottenere temperature di 3000 – 3500°C
adatte per fondere praticamente tutti i tipi di acciaio.
Terza ed ultima reazione è quella di combustione del metano in presenza
di ossigeno, con un’esotermicità di –212,8 kcal/mol di metano (-12,975
k cal/grammo di metano) con la quale si ottengono temperature di 1500
–2000 °C utilizzate nelle soffierie da laboratorio, con le quali si può
ottenere la fusione di molti tipi di vetro.
*kcal= 1000 calorie, 1 caloria è la quantità di energia
necessaria per riscaldare 1 grammo di acqua da 14 a 15 °C. Nella risposta
si indica con kcal/mole il calore liberato da una mole di sostanza (1
mole= 6,01*1023 molecole, Numero di Avogadro), mentre si indica
con kcal/grammo la quantità di calore liberata da un grammo di sostanza.
Bibliografia:
Il libro della chimica, S.Longhini, Garzanti 1961
Heat Transfer Process, J.Kern