sciencetalk

Hoe ontstaat 'stikstof' bij een rijdende auto?
Is de productiesnelheid inderdaad gerelateerd aan de rijsnelheid?
(Want we mogen in NL overdag maar 100 km/uur rijden.)

efdee schreef: ↑vr 12 mei 2023, 08:36 Hoe ontstaat 'stikstof' bij een rijdende auto?

Bij de hoge temperaturen in een benzine- of dieselmotor reageren O₂ en N₂ uit de atmosfeer en vormen NO_x (NO en NO₂)

efdee schreef: ↑vr 12 mei 2023, 08:36 Is de productiesnelheid inderdaad gerelateerd aan de rijsnelheid?
(Want we mogen in NL overdag maar 100 km/uur rijden.)

Ja, want als de motor meer vermogen moet leveren stijgt de temperatuur. Bovendien wordt meer brandstof per kilometer gebruikt en er gaat dus ook meer lucht door de motor.

Toch aarzel ik. Ik meen namelijk te weten, dat moleculen de neiging hebben om meer te dissociëren naarmate de temperatuur stijgt. Hoe rijm ik dit met het vorige antwoord?

Voor de vorming van stikstofoxides is het nodig dat N₂ dissocieert en dat kost zodanig veel energie dat het alleen bij hogere temperaturen optreedt.

Marko schreef: ↑ma 12 jun 2023, 10:42 Voor de vorming van stikstofoxides is het nodig dat N₂ dissocieert en dat kost zodanig veel energie dat het alleen bij hogere temperaturen optreedt.

volgens mij bedoelt efdee wat anders nl dat de verwachting is dat bij hogere temperaturen stikstofoxides ook weer snel uit elkaar vallen. dus effect zou dan minder erg (= minder stikstofoxides blijven bestaan na gevormd te zijn) zijn dan je verwacht.

Een kennis van mij werkt in de auto-industrie. Volgens hem worden nu de pijlen, ipv elektrisch rijden, gericht op propaan als brandstof. Propaan als brandstof geeft veel minder koolstofdioxide. Volgens hem is propaan minder vervuilend. Maar dit is toekomst muziek.

Knightattack schreef: ↑ma 12 jun 2023, 21:34 Propaan als brandstof geeft veel minder koolstofdioxide. Volgens hem is propaan minder vervuilend. Maar dit is toekomst muziek.

Het gaat er niet om hoeveel CO₂ er vrijkomt, het gaat erom waar die brandstof vandaan komt.

Knightattack schreef: ↑ma 12 jun 2023, 21:34 Een kennis van mij werkt in de auto-industrie. Volgens hem worden nu de pijlen, ipv elektrisch rijden, gericht op propaan als brandstof. Propaan als brandstof geeft veel minder koolstofdioxide. Volgens hem is propaan minder vervuilend. Maar dit is toekomst muziek.

Los van dat dit niets met stikstof te maken heeft: propaan is het voornaamste bestanddeel van LPG, dus toekomstmuziek is het zeker niet. Auto’s kunnen er prima op rijden maar de winst qua CO₂ en stikstofuitstoot is miniem.

Vroeger op de mts is mij geleerd, dat je een diesel motor afstelt op het stikstof gehalte in de uitlaat gassen en een benzine motor op de co in de uitlaat gassen.

Ik zag recent bij een milieu discussie over bio centrales, een professor zeggen dat je afhankelijk van het verbrandingsproces, vooral stikstof of vooral Co krijgt.

efdee schreef: ↑ma 12 jun 2023, 10:27Toch aarzel ik. Ik meen namelijk te weten, dat moleculen de neiging hebben om meer te dissociëren naarmate de temperatuur stijgt. Hoe rijm ik dit met het vorige antwoord?

Omdat de vorming en dissociatie van NO_x een evenwicht(sreactie) is waarvan de ligging alleen wordt bepaald door de temperatuur. Daarnaast is de vorming van NO_x in eerste instantie endotherm, dus zal een verhoging van de temperatuur ertoe leiden dat relatief meer NO_x wordt gevormd dan er door dissociatie weer verdwijnt.

Wat in dit evenwicht (maar uiteraard elk evenwicht) ook nog meespeelt is het effect van entropie (een mengsel van N₂ en O₂ heeft een grotere entropie dan zuiver NO of NO₂) en soortelijke warmte (omdat moleculen bij andere temperaturen makkelijker dan wel moeilijker energie kunnen opnemen). Het einde van het liedje is dat als al die effecten bij elkaar worden opgeteld, de simpele gedachte dat moleculen bij hogere temperaturen altijd uit elkaar vallen lang niet altijd opgaat. In geval van NO_x zeker niet bij de relatief lage temperaturen van een verbrandingsmotor.

Wanneer het wel opgaat is als je de zaak zó heet maakt dat alles ioniseert en je een plasma overhoudt. Waar die grens ligt, is een beetje arbitrair, maar ik ga ervan uit dat als bij oppervlak Zon-temperaturen (6000 K dus) al het ons bekend materiële een plasma is geworden. En dat doen is supermakkelijk: elk groot laboratorium heeft wel een ICP-gebaseerd analyseapparaat staan dat alles tot atomaire as reduceert. Maar zoals gezegd: tussen 298 K en 6000 K kan er érg veel gebeuren. Gelukkig maar, trouwens.