Эффективная доля - соударение
Cтраница 1
Эффективная доля соударений всегда очень низка. Согласно результатам Дюваля, она изменяется от 0 25 - Ю-4 ( фиг. Так как истинная поверхность нити примерно в 25 раз больше ее геометрической поверхности ( см. разд. [1]
Если отнести эффективную долю соударений к единице истинной поверхности ( коэффициент F в разд. [2]
Гистерезис, вызванный изменением давления Рн2о - Зависимость эффективной доли соударений от полного количества сгоревшего углерода ( на 1 см2 поверхности) при изменении давления ( 10 - 4 мм ргп. [3]
Прежде всего обратим особое внимание на тот факт, что две величины f и s, произведение которых дает эффективную долю соударений, изменяются в противоположные стороны. Очевидно, это основная причина наличия максимума на кривой, представляющей F в зависимости от Т ( фиг. [4]
Нить внезапно при том же давлении кислорода доводится до более высокой температуры 7Y Она может быть какой угодно, но для большей наглядности следует ее выбрать равной Т2 1700 К, при которой, согласно колоколообразной кривой зависимости эффективной доли соударений от температуры ( фиг. Согласно этой кривой, увеличение температуры нити с 1200 до 1700 К не должно было бы сопровождаться изменением скорости горения. Но этот вывод справедлив лишь для установившегося состояния; если измерить новое значение F в течение очень кратковременного опыта после того, как нить была доведена до температуры 1700 К, можно обнаружить, что F стало значительно больше. [5]
К очень велика непосредственно после того, как нить с 1200 К была доведена до этой температуры. Эффективная доля соударений постепенно уменьшается до нового постоянного значения. Оно достигается после того, как сгорает примерно 3 - Ю 7 г-атом углерода, что соответствует нескольким атомарным слоям, равномерно распределенным по всей поверхности нити. [6]
В зоне максимума эффективной доли соударений последняя растет с повышением давления в указанных выше пределах. С увеличением шероховатости поверхности возрастает величина эффективной доли соударений, поскольку газовая молекула легче приходит в тепловое равновесие с нитью, если она попадает в углубление поверхности ( каверну) [ 16, с. Взаимодействие кислорода с углеродом зависит также от условий проведения эксперимента. Внутри разогретой графитовой трубы условия взаимодействия должны существенно отличаться от описанных опытов Леторта. На рис. 28 представлены результаты исследования состава остаточных газов в лабораторной печи с трубчатым графитовым нагревателем. Спектры газов, определяемые по методу, изложенному в работе [219], получены как при обычном состоянии печи, так и при искусственно создаваемом нате-кании кислорода и углекислого газа. [8]
Ряд таких опытов был выполнен Дювалем ( с помощью адсорбции этилена при - 195) на нескольких новых нитях и на нитях, которые использовались в серии опытов по горению при определенной температуре. Эти опыты были проведены при 1200, 1400 и 1850 К под давлением примерно 8 - 10 - 4 мм рт. ст., что соответствует самым различным эффективным долям соударений F, как это видно из фиг. [9]
Для качественных объяснений теория в целом кажется удовлетворительной. Однако в данное время невозможно количественно определить относительное влияние отдельных коэффициентов ( абсолютной реакционной способности /, коэффициента шероховатости о, доли а, характерной для поверхностной концентрации активных центров), произведение которых дает обычную эффективную долю соударений F, непосредственно получаемую из опыта. Измерить можно только о ( в конце серии опытов); крайне желательно располагать независимым методом для определения а1) - Это было бы трудно и, без сомнения, бессмысленно. [10]
В зоне максимума эффективной доли соударений последняя растет с повышением давления в указанных выше пределах. С увеличением шероховатости поверхности возрастает величина эффективной доли соударений, поскольку газовая молекула легче приходит в тепловое равновесие с нитью, если она попадает в углубление поверхности ( каверну) [ 16, с. Взаимодействие кислорода с углеродом зависит также от условий проведения эксперимента. Внутри разогретой графитовой трубы условия взаимодействия должны существенно отличаться от описанных опытов Леторта. На рис. 28 представлены результаты исследования состава остаточных газов в лабораторной печи с трубчатым графитовым нагревателем. Спектры газов, определяемые по методу, изложенному в работе [219], получены как при обычном состоянии печи, так и при искусственно создаваемом нате-кании кислорода и углекислого газа. [12]
Рассмотрим сперва гистерезис, который имеет место при изменении давления кислорода при постоянной температуре ( фиг. Пусть горение порисходит при определенном режиме, где давление кислорода внезапно увеличивается с PI до РЧ. Число соударений таким образом, внезапно увеличивается в отношении Р % 1Р тем не менее констатируют, что эффективная доля соударений F в начале остается примерно той же, но постепенно F растет и принимает новое постоянное значение, соответствующее новому давлению. [13]
Следует, однако, отметить, что это изменение отклоняется от закона Аррениуса. Вначале в грубом приближении величина f, пропорциональная Т, стремится при высоких температурах к пределу. Это логично, так как действительно нельзя предполагать, что / можег расти бесконечно и максимальное значение эффективной доли соударений должно быть равно единице. [14]
Страницы: 1