Первый предел - воспламенение
Cтраница 1
 |
Взрывные пределы. [1] |
Первый предел воспламенения сильно зависит от удельной поверхности сосуда. Так, добавление стеклянных шариков увеличивает предельное значение давления. Добавление инертного газа уменьшает предельное давление, так как замедляет диффузию радикалов к стенкам. [2]
Поскольку на первом пределе воспламенения скорость образования HCV незначительна, не существенна и роль этих реакций. В отличие от первого предела на втором пределе воспламенения радикала НСЬ - не только погибают на стенках, как это считалось до недавнего - времени, но в заметной мере могут вступать в перечисленные реакции с атомным водородом. Это значит, что реакция образования НО2 является обрывом цепей лишь в том случае, когда НО2 вступает в реакцию Н НО2 - Н2 О2 или рекомбини-рует на стенке. [3]
По мере возрастания давления над первым пределом воспламенения реакция остается взрывной по своему характеру до тех пор, пока не будет достигнуто второе критическое давление, при котором взрывной режим реакции меняется на стационарный. [4]
 |
Зависимость пределов воспламенения для реакции водорода с кислородом от температуры. [5] |
Установлено, что давление, при котором наступает первый предел воспламенения, зависит от таких параметров реакционного сосуда, как его размеры, форма и природа поверхности. [6]
Эта группа реакций не играет существенной роли у первого предела воспламенения ( Qje - m s 0 05), поскольку реакции 10, 11, приводящие к образованию Н02, выражены здесь слабо и концентрации Н02 относительно низки. [7]
Когда давление повышается и становится больше определенного значения ( первый предел воспламенения), наблюдается спонтанное воспламенение, так как приведенная скорость диффузии радикалов к стенке реакционного сосуда ( D оср 1), на которой они гибнут, становится меньше скорости образования радикалов в газовой фазе. Первый предел воспламенения сильно зависит от химической природы поверхности реакционного сосуда, поскольку этот предел есть результат конкуренции одновременно протекающих процессов разветвления цепей в газовой фазе и гибели цепей на поверхности. На такую чувствительность к материалу поверхности указывает то обстоятельство, что различным материалам стенки реакционного сосуда ( например, стекло, железо, медь, палладий) отвечают различные пределы воспламенения. [8]
С ростом давления г уменьшается вплоть до rs rg rb ( a - 1), когда наблюдается первый предел воспламенения. При относительно высоких давлениях rg велико, так что rs rg rb ( a - 1), и система стабильна. Если давление понижается, rg опять падает вплоть до г a rg rb ( a - 1) и наблюдается второй предел воспламенения. [9]
Когда давление повышается и становится больше определенного значения ( первый предел воспламенения), наблюдается спонтанное воспламенение, так как приведенная скорость диффузии радикалов к стенке реакционного сосуда ( D оср 1), на которой они гибнут, становится меньше скорости образования радикалов в газовой фазе. Первый предел воспламенения сильно зависит от химической природы поверхности реакционного сосуда, поскольку этот предел есть результат конкуренции одновременно протекающих процессов разветвления цепей в газовой фазе и гибели цепей на поверхности. На такую чувствительность к материалу поверхности указывает то обстоятельство, что различным материалам стенки реакционного сосуда ( например, стекло, железо, медь, палладий) отвечают различные пределы воспламенения. [10]
Полученные экспериментальные данные позволяют сделать однозначный вывод: изменение режима горения при переходе к бедным смесям связано с изменением состояния поверхности за счет обеднения последней сорбированным фосфором. Как было ранее показано, независимость первого предела воспламенения фосфора от материала поверхности реакционного сосуда объясняется образованием сплошного поверхностного слоя фосфора. При переходе к бедным смесям при некотором давлении содержание Р4 на поверхности падает ниже критического уровня ( монослой Р4) и свойства поверхности резко меняются. [11]
Самоускорение разветвленной цепной реакции связано с тем, что скорость гибели активных частиц меньше скорости их образования. При низких давлениях порядка нескольких миллиметров ртутного столба под первым пределом воспламенения гибель активных частиц осуществляется в результате диффузии их к стенкам сосуда. При повышении давления скорость диффузии уменьшается, и могут быть достигнуты критические условия. [12]
В последнее время было найдено [3], что в нестационарном режиме раз-ветвленно-ценных процессов происходит значительное изменение константы скорости гетерогенного обрыва цепей, обусловленное изменением состояния поверхности, контактирующей с реагирующим газом. Эта изменения существенным образом влияют на закономерности горение:: скорость и ускорение цепного процесса даже в отсутствие саморазогрева и гомогенного нелинейного разветвления цепей до порядка величины отлич потея от тех, которые следовало ожидать на оспове общепринятых ранее представлений о постоянстве эффективности гетерогенного обрыва цепей в ходе цепной реакции. При горении вблизи первого предела воспламенения максимальная степень превращения и другие характеристики процесса также сильно зависят от нестационарности состояния поверхности. Аномальный характер имеют также развитие процесса во времени и зависимость скорости, ускорения цепного процесса и степени превращения от начальных условий. [13]
В работах [5, 6] исследовано горение паров фосфора при комнатной температуре и давлении в системе порядка 3 10 - 2мм рт. ст. Эксперименты проводили на статической вакуумной установке в цилиндрическом кварцевом сосуде диаметром 4 см. Пары белого фосфора впускали в реактор из испарителя, находившегося при температуре 0 - 21 С. Показано, что в условиях опытов ( вблизи первого предела воспламенения) никакого натекания в сосуд не происходит, а наблюдаемые изменения давления объясняются процессами сорбции - - десорбции Р4 на стенках сосуда. [14]
Страницы: 1