ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хемиионизация в пламенах из "Основные характеристики горения" Существование заряженных частиц в пламени впервые обнаружил Вольта [1, с. 203]. Он установил, что тела, несущие электростатический заряд, могут разряжаться при соприкосновении с пламенем. Это явление в дальнейшем изучали, однако причины аномально высокой ионизации в некоторых пламенах все еще оконча тельно не выяснены. [c.59] Концентрация ионов наибольшая в зоне реакции и быстро падает с окончанием химической реакции. Очевидно, своим происхождением ионы обязаны скорее химическим процессам в зоне реакции, чем термическим соударениям. Однако ионы образуются в значительном избытке по сравнению с количеством, ожидаемым из химического равновесия. По-видимому, они получаются в результате протекания некоторого неравновесного процесса, обычно называемого хемиионизацией. [c.59] Многие простые молекулы или атомы, которые могут присутствовать в зоне реакции, включая различные свободные радикалы (например, атомы углерода, радикалы Са и др.), имеют потенциал ионизации выше 10 эВ (230 ккал) [86]. Следовательно, эти частицы не могут ионизироваться в пламени в заметной степени, ибо даже в самых экзотермических элементарных реакциях, которые можно себе представить, выделяющаяся энергия не превышает 4 эВ. Объяснение ионизации было предложено Штерном в 1937 г. [И, с. 459]. Он считает, что работа выхода электрона у сравнительно малой совокупности атомов углерода (ядер конденсированных частиц) почти такая же, как и у более крупных частиц углерода ( 4 эВ). Следовательно, ионизация обусловлена, по-видимому, ядрами конденсированных частиц, образующихся из углеводородных молекул. [c.59] Однако Калькот [87], Сагден [88] и др., основываясь на результатах масс-спектроскопических исследований пламен, выдвинули гипотезу, согласно которой неравновесная ионизация возникает в результате протекания в зоне реакции углеводородных пламен специфических химических реакций, приводящих к образованию ионов и электронов. В рамках их представлений предложено несколько схем первичных реакций ионизации, рассмотренных, например, в работе [50]. [c.60] Точные значения констант скоростей этих реакций неизвестны. [c.61] Рассмотрим теперь ионизацию в пламенах, содержащих легко-ионизируемые добавки. С помощью таких добавок можно сильно увеличить концентрацию электронов и ионов в пламени. [c.61] Поскольку рекомбинация атомных ионов с электроном является более медленным процессом по сравнению с рекомбинацией молекулярных ионов, стационарная концентрация ионов увеличивается. [c.61] Это равновесие в отсутствие хлора устанавливается значительно медленнее. Уже добавка хлора до 1% (мол.) приводит к уменьшению концентрации электронов. [c.62] Вернуться к основной статье