ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловой и цепной взрывы из "Горение пламя и взрывы в газах" Рассмотрим газовую реакцию, протекающую одновременно во всем объеме реакционного сосуда. [c.9] Исходя из общего положения о возрастании скорости химической реакции с температурой, уже давно пришли к выводу, что самоускорение реакции, приводящее к взрыву, может обусловливаться нарастающим саморазогревом газа, вызванным выделением тепла в ходе химического процесса. Эта концепция легко объясняет, почему возрастание температуры или давления, или обеих вместе обязательно приводит к переходу медленной реакции во взрывную. При достаточно низких давлениях выделение тепла в ходе реакции уравновешивается теплоотводом с ростом давления выделение тепла в сосуде увеличивается, что ведет к возрастанию температуры газа и, следовательно, ускорению теплоотдачи. Однако вследствие увеличения температуры возрастают также скорость реакции и скорость выделения тепла. Поскольку скорость реакции Гвыделение тепла) растет с температурой по экспоненциальному закону, а скорость теплоотвода, будучи практически независимой от давления, увеличивается с температурой приблизительно линейно, то давление достигает, наконец, такой величины, что тепловое равновесие нарушается и происходит взрыв. Чем больше размеры реакционного сосуда, тем меньше относительное количество тепла, отдаваемое прн данной температуре реакционной смесью в единицу времени. Поэтому чем больше сосуд, тем ниже должно быть давление воспламенения. [c.9] Ог представляет собой богатую энергией молекулу кислорода. По сути дела, эта цепь является комбинацией энергетической и материальной цепей. Так как идентифицировать активные центры прямыми методами, вообще говоря, невозможно, о их природе можно судить только по тому, насколько реакционный механизм объясняет экспериментальные факты. В том случае, когда последние могут быть объяснены различными механизмами, следует учитывать относительную вероятность отдельных элементарных реакций. Энергетические цепи, вообще говоря, менее вероятны, чем материальные, ибо, как это известно из ряда примеров, активный центр часто испытывает множество столкновений, прежде чем вступает в очередную реакцию продолжения цепи активная молекула должна в ходе этих столкновений почти наверняка дезактивироваться. Этот аргумент ослабляется тем, что передача энергии при столкновениях может иметь весьма специфический характер. Тем не менее, в сомнительных случаях следует отдавать предпочтение предположению о материальной цепи. [c.11] Если скорость размножения активных центров в результате реакций разветвления превосходит скорость их гибели при реакциях обрыва цепи, скорость образования молекул воды в рассмотренном примере будет непрерывно возрастать. Если понижение давления ведет к возрастанию скорости реакции разветвления цепи по сравнению со скоростью реакции обрыва, то ниже некоторого критического давления реакция должна, очевидно, настолько ускориться, что произойдет взрыв. [c.11] Ниже приводятся теоретические сведения, необходимые для применения теории реакций, идущих через разветвленные цепи. Они включают в себя некоторые элементы химической кинетики ) и рассмотрение отдельных случаев гомогенных и гомогенно-гетерогенных реакций. [c.12] Вернуться к основной статье