دوده

دوده[1] مخلوط کربن و مواد آلی دیگر است که از سوختن ناقص(سوختن بدون حضور کافی اکسیژن سوختن ناقص است خلاف سوختن کامل که اکسیژن کافی برای واکنش با ماده سوختنی دارد) هیدروکربن‌های سنگین تولید می‌شود.

زمانی که هیدروکربن‌ها با اکسیژن بسیار پایین در غالب سوختن ناقص سوخته می‌شوند دوده به عنوان فراوردهٔ فرعی به وجود می‌آید.

همانطور که گفته شده دوده از سوختن ناقص هیدروکربن‌های سنگین به وجود می‌آید پس آلکان‌ها (هیدروکربن‌های سیر شده) با مولوکول های کوچک و سبک و با رنگ آبی-زرد می سوزند تولید دوده زیاد نمی کنند.

دوده همان عنصر کربن حاوی ایزوتوپ های 12و 13 و بسیار تا بسیار کمی از 14 هست که به علت رادیواکتیویته با درصد فراوانی 1 در میلیارد در دوده بسیار کم وجود دارد ( البته باید به این نکته اشاره کرد که کربن حاوی 15 ایزوتوپ بوده که ایزوتوپ های 12 و 13 به طور هسته پایدار در طبیعت یافت شده و ایزوتوپ 14 ، ایزوتوپ طبیعی رادیواکتیویته آن است که 5730 سال نیمه عمر آن است همانطور که از نظر محاسباتی واپاشی هسته ای آگاه هستید ثابت سرعت واپاشی آن با این نیمه عمر حدود 3.9E-12 ثانیه اینورس است که ناپایداری ان را از نظر سینتیکی میتوان بررسی کرد ، رابطه محاسباتی آن به شرح ذیل است :

${\displaystyle ln(A)-ln(A.)=-kt}$

)فرق اساسی دوده با آلوتروپ های کربن ( گرافیت ، الماس ، فولرن ، گرافن ) نداشتن یکپارچگی در ساختار بلورین است ، دوده انواع ساختار ها را از هر 4 آلوتروپ دارا میباشد و این به هم ریختگی کریستالی وجود گاز های انتشار یافته در واکنش یا وجود گاز های مختلف در سیستم و فشار کم این از هم گسیختگی را در آن بوجود اورده که باعث شده نه تنها حاوی بلور منظم نباشد بلکه از انواع بلور ها در آن دیده شود .

( گیر افتادن مولکول ها در فولرن نشان از این موضوع دارد - ترکیب Li@C60 را ملاحظه کنید )

همانطور که گفته شده است ، دوده معمولا از سوختن ناقص هیدروکربن ها از خوانواده آلیافاتیک ها و حتی آروماتیک ها و ... حاصل میشود و علت آن کمبود اکسیژن برای سوختن هست و بسیاری از عوامل در تعیین میزان آن در واکنش شیمیایی موثر بوده و حتی با داشتن فرمول سوبسترا و به عبارتی واکنشگر و میزان اکسیژن سیستم نمیتوان تعیین کرد که چه میزان دوده یا کربن منوکسید یا کربن دی اکسید حاصل شده است ، برای مثال به واکنش های زیر دقت کنید :

${\displaystyle {\ce {C6H6 + 5O2 -> 1C + 3CO + 2 CO2 +3H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {C6H6 + 5O2 -> 2C + 1CO + 3CO2 + 3H2O}}}$

And ...

• ( فلش رفت و مساعد بودن بسیار زیاد واکنش به سمت رفت ، واکنش را به سمت کامل شدن میبرد اما دانستن این نکته ضروری است که تمامی واکنش ها در طبیعت نه کاملا تعادلی اند و نه کاملا کامل و علت آن مغیارت آنتروپی جهان با صفر است ومثبت بودن مقدار آن است ، سندیت این نکته رابطه ذیل است :
• ${\displaystyle 0<dSuniv=dGuniv}$

)همانطور که در واکنشات بالا ملاحظه میکنید ، با میزان برابر از سوبسترا و میزان اکسیژن موجود در سیستم و ایده ال ترین حالت واکنش ما نسبت های متفاوتی از محصولات کسب میکنیم اما برای تعیین میزان دوده و کربن منوکساید به طور آزمایشگاهی باید آنالیز و تعیین وزن سنجی با طیف سنج جرمی و ...انجام داد اما به طور تعوری و با دقت کم برای آزمایشگاه با داشتن وزن مجموع کربن منوکساید و دوده با سوزاندن کامل آن ها و بدست آوردن جرم کربن دی اکساید با حل 2 معادله دو مجهول شما به مقدار آن دست پیدا میکنید روش های مختلف دیگری نیز وجود دارد از جمله تعیین مقدار با میزان pH و وارد کردن آن به تعادل های دیگر .