ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение концентрации радикалов и каталитической активности фосфоров в условиях пламени из "Люминесценция и адсорбция" При горении газа основную роль играет окисление водорода, метана и окиси углерода. Как указывалось выше (стр. 74—77), в таком пламени должны присутствовать атомарные водород и кислород, радикалы ОН, НО2, СНз, НСО, НСНО и некоторые другие. [c.80] Кондратьевой и В. Н. Кондратьевым [112] для непосредственного определения концентрации атомарного водорода в пламенах был предложен метод каталитической рекомбинации (метод термоэлектрических зондов). В этом методе используется явление рекомбинации активных атомов (радикалов) пламени на твердых поверхностях, играющих роль катализатора реакции рекомбинации. [c.80] Известно, что каталитическая активность различных поверхностей к рекомбинации атомов весьма специфична. Лучше всего изучена рекомбинация атомарного водорода [142], концентрация которого в пламенах должна быть значительной. [c.80] В качестве катализатора обычно используют смешанный окисел гпОСггОз, обладающий рядом преимуществ перед другими катализаторами его активность высока и близка к активности платины, не зависит от температуры и влажности газа. [c.81] Ввиду ничтожной растворимости 2пОСггОз в воде, приготовлялась взвесь этого окисла, которой смачивается тонкий кварцевый капилляр (внешний диаметр меньше 1 мм) длиной около 5 мм. Внутрь капилляра помещается спай термопары. Другой спай термопары (в этом случае удобнее дифференциальная термопара) помещается в таком же капилляре, расположенном рядом с первым, но промытом азотной кислотой, которая пассивирует поверхность кварца, делая ее неактивной по отношению к рекомбинации атомарного водорода. [c.81] Таким образом, дополнительный разогрев капилляра, покрытого каталитически активным веществом, пропорционален относительной концентрации атомарного водорода в пламени. [c.82] При определении концентрации атомарного водорода и радикалов в пламени с помощью описанного метода была использована [144] никель-нихромовая дифференциальная термопара. Спаи с надетыми на них чистыми кварц ыми капиллярами помещались в пламя таким образом, чтобы их температура была одинаковой (гальванометр показывает 0). Пламя перекрывалось и на один из капилляров наносилась капелька взвеси смещанного окисла в воде. Капилляр обволакивался ею и после испарения воды пламя открывалось. Спай в капилляре, покрытом катализатором, нагревался сильнее и гальванометр показывал величину дополнительного разогрева капилляра за счет рекомбинации на его поверхности атомов и радикалов пламени. [c.82] Учитывая, что на 1 газа в горючей смеси приходится 2 воздуха, получим, что атомарный водород составляет 22,5% от общего количества водорода в пламени, т. е. концентрация атомарного водорода в пламени достаточно высока, чтобы вызвать в результате рекомбинации свечение вносимого в пламя фосфора. [c.83] Одним из условий появления радикало-рекомбина-ционной люминесценции является высокая каталитическая активность кристаллофосфоров к рекомбинации атомов и радикалов пламени. В связи с этим нами было предпринято определение каталитической активности кристаллофосфоров, использованных для исследования природы кандолюминесценции. [c.83] Метод термоэлектрических зондов был использован нами также для примерного определения каталитической активности поверхностей некоторых кристаллофосфоров к рекомбинации атомарного водорода и радикалов пламени светильного газа [144]. [c.83] Для этого вместо смешанного окисла 2пОСггОз на капилляр наносилась взвесь того вещества, каталитическая активность которого определялась. По температуре разогрева спая дифференциальной термопары за счет рекомбинации можно было судить о каталитической активности исследуемого вещества. В качестве отправных точек для определения коэффициента рекомбинации атомов и радикалов на поверхности кристаллофосфоров, являющегося мерилом каталитической активности поверхности, служили коэффициенты рекомбинации на поверхности гпОСггОз и пассивированного кварца. [c.83] Налбандян и С. М. Шубина [139] условно принимают коэффициент рекомбинации на поверхности гпОСггОз равным единице. Для поверхности кварца, пассивированной горячей азотной кислотой, коэффициент рекомбинации практически равен нулю. [c.83] Нами было произведено определение коэффициентов рекомбинации на поверхности извести, использованной для получения спектров люминесценции, промышленных люминофоров ZnS dS, u и ZnS dS,Ag и образца черной окиси меди, которая в ряде случаев при исследовании кандолюминесценции использовалась в качестве черного тела. [c.84] Было найдено, что в случае рекомбинации атомов и радикалов пламени на поверхности капилляра, покрытого известью СаО, разогрев, так же как и в случае ZnO raOs, достигал 75°, что может свидетельствовать об их одинаковом коэффициенте рекомбинации, поскольку условия эксперимента в обоих случаях были одинаковыми. [c.84] При использовании в качестве катализатора люминофора ZnS dS,Си разогрев составлял 25—30°, что соответствует коэффициенту рекомбинации е = 0,33—0,4. [c.84] Коэффициент рекомбинации свободных атомов и радикалов пламени светильного газа на поверхности ZnS dS,Ag-люминoфopa составляет также величину порядка 0,4 (разогрев А7=28—32°). [c.84] Абсолютные измерения коэффициентов рекомбинации были произведены В. В. Стыровым [201], который получил значения этих коэффициентов для ZnO и ZnS в пределах от 10 до 10 в зависимости от температуры фосфора. [c.84] Как показывают результаты эксперимента, поверхности кристаллофосфоров обладают значительной каталитической активностью к рекомбинации свободных атомов и радикалов пламени светильного газа, что создает возможность рекомбинационного возбуждения люминесценции в пламени. [c.84] Исходя из полученных результатов, можно с помощью довольно простого расчета показать, что в пламени должна наблюдаться сравнительно яркая кандолюминесценция [92]. Для этого, правда, надо знать квантовый выход радикалолюминесценции, который оказывается в случае такой люминесценции довольно низким [145, 191]. [c.84] Если люминесценция кристаллофосфоров в пламени обусловлена физико-химическими процессами, происходящими при рекомбинации атомов и радикалов пламени, то, исключив из пламени по возможности большее их количество, можно было бы снизить интенсивность люминесценции. [c.85] Вернуться к основной статье