Наивысшая температура пламени различных газов

В качестве источника света эти ученые пользовались изобретенной Бунзеном горелкой — той самой бунзеновской горелкой, которая известна каждому начинающему химику. Сгорающая в горелке смесь газа и воздуха дает почти бесцветное пламя с достаточно высокой температурой. Когда Кирхгоф помещал в пламя горелки крупицы различных химических веществ, оно окрашивалось в разные цвета. Свет от такого пламени, пропущенный через призму, давал не сплошную полосу, а отдельные яркие линии. [c.100]

Применение кислорода. Кислород расходуют для получения высоких температур при горении. Различные горючие газы, например ацетилен, водород, сжигают в кислороде в особых горелках. На рис. 12 изображена кислородно-ацетиленовая горелка. Оба газа смешиваются у выходного отверстия горелки, создавая пламя с температурой 2000° С. В таком горячем пламени плавятся даже весьма тугоплавкие металлы. Это пламя применяют для так называемой автогенной сварки, для резания и сверления металла. Большое практическое значение имеет воз.можность использования этой горелки под водою. [c.50]

Для получения пламени более высокой температуры пользуются паяльными горелками. Паяльная горелка имеет отдельные подводки для воздуха и газа, благодаря чему можно получать пламя различной длины и температуры. Изменяя поток газа и регулируя подачу воздуха, можно получить тонкий язык пламени. [c.53]

При давлениях горючей смеси порядка атмосферного (или выше атмосферного) вследствие большой абсолютной скорости реакции температура пламени достигает. 2000—3000° К и мы имеем обычные горячие пламена с характерной для них структурой. Структура горячего пламени может быть различной в зависимости от условий горения. Наиболее простой структурой обладают пламена, горящие без доступа внешнего воздуха. Таковы пламена, горящие в трубах, в частности, пламя, получаемое при подаче горючей смеси через узкую короткую трубку в трубу большего диаметра, сообщающуюся с внешним воздухом только в верхней ее части. В этом слзгчае можно различить следующие три зоны пламени зону предварительного подогрева газовой смеси, зону горения (или зону реакции) и зону сгоравших газов. В зоне подогрева происходит постепенное повышение температуры, обусловленное передачей тепла от зоны горения и тепловыделением в результате медленных реакций, развивающихся вследствие повышения температуры и диффузии активных центров из зоны горения (см. ниже). При некоторой температуре (температура воспламенения) подогретая смесь воспламеняется — возникает зона горения с характерной для нее высокой температурой и обусловленной ею (а также высокой концентрацией активных центров) большой скоростью реакции. Протяженность (толщина) зоны горения обычно невелика и в случае обычных горячих пламен составляет величину порядка 0,1 мм (см., например, рис. 129). В этих случаях зону горения называют фронтом пламени. Вследствие большой скорости реакции концентрация активных центров во фронте пламени не успевает прийти к равновесию и обычно на несколько порядков превышает равновесную концентрацию при максимальной температуре пламени. Значительно превышающие равновесные значения имеют также концентрация электронов и интенсивность излучения фронта пламени. Однако абсолютные концентрации, активных частиц, как и концентрации электронов (и ионов) во фронте пламени, относительно невелики, а излучение света не играет существенной роли в тепловом балансе горячих пламен. Поэтому даже значительные отклонения концентраций атомов, радикалов и ионов и интенсивности излучения от равновесных значений не могут сказаться на величине конечной (максимальной) температуры Замени, устанавливающейся по завершению реакции горения на границе фронт пламени — зона сгоревших газов п определяющейся термодинамическим равновесием продуктов реакцип. [c.477]

В анализе используют пламена различных горючих газов. В одних случаях, горючие газы предварительно смешивают с газом-окислителем (воздухом, кислородом, озоном и т.п.), в других — когда необходима более высокая температура, используют так называемые диффузионные пламена, в которых к горючему газу кислород или воздух поступает за счет диффузии из окружающей атмосферы. Температура некоторых пламен, используемых в анализе, приведена в табл. 17. [c.203]

Хорошо известно, чт нагревание до высокой температуры вызывает ионизацию газов и паров например пламя содержит свободные ионы и является хорошим проводником электричества. Многочисленные наблюдения, произведенные над различными реакциями при более низких температурах, также обнаружили существование ионизации. [c.53]

Диффузионное распространение пламени. Если химические и физические процессы, происходящие во многих (з частности, в воздушных) пламенах, таковы, что справедливость основных положений тепловой теории применительно к этим пламенам не вызывает сомнений, то, по-видимому, можно указать также и такие пламена, к которым эта теория заведомо неприменима. Выполнимость условия подобия поля температур и поля концентраций нужно рассматривать как наиболее общий критерий при менимости тепловой теории распространения пламени. Все формулировавшиеся различными авторами условия, определяющие возможность теплового механизма распространения пламени, в конечном итоге сводятся к этому критерию. Так, например, Бартоломе [347, 348, 1097] полагает, что тепловой механизм не осуществляется в горячих пламенах (температура выше 2500° К), где вследствие высокой степени диссоциации значительная часть освобождающейся в результате реакции энергии имеет форму химической энергии свободных атомов и радикалов, диффузия которых из зоны горения в свежую смесь, опережающая иодвод тепла, и является основной причиной распространения пламени. При этом Бартоломе исходит из того факта, что скорости распространения пламени в воздушных смесях, которые горят при температурах ниже 2400° К, обычно равны 30—70 см сек, в то время как скорости горения кислородных смесей (Г,. = 2700° К) составляют 400—1200 см сек. Ввиду того, что при температуре кислордиого пламени газ заметно диссоциирован, естественно возникает представление о связи между величиной Ыо и боль шой концентрацией атомов и радикалов — продуктов диссоциации горячего газа. По Бартоломе, в основе механизма распространения таких пламен лежит диффузия атомов (преимущественно атомов водорода) в холодную смесь, причем он полагает, что главная роль атомов заключается в их рекомбинации, которая сопровождается выделением больших порций тепла и которая, таким образом, способствует передаче тепла от горячего холодному газу 4 [c.616]

Газовым горючим в пламенной фотометрии обычно служат углеводороды или водород, которые горят на воздухе или в среде кислорода. Температура пламени для различных смесей, а вместе с ней и число элементов, спектры которых могут возбуждаться, весьма различны. Тогда как пламя смеси светильного газа и воздуха в состоянии возбудить только около десяти элементов с самой низкой энергией переходов (чаще всего щелочных или щелочноземельных), ацетилен-кислородное пламя возбуждает спектры более 50 элементов. Из-за более низких температур пламени по сравнению с таковыми от других источников возбуждения (дуга, искра) число линий, возбуждаемых в спектрах элементов, очень мало, поскольку реализуются только переходы с очень низкой энергией. Более высокотемпературное пламя повышает интенсивность линий и, естественно, увеличивает чувствительность метода. Этим объясняется стремление в последнее время к использованию газовых смесей, дающих при горении высокие температуры. Некоторые специальные горючие смеси (например, (СН)2- - Ог или Нг -f Рг) дают температуру горения, соизмеримую с температурой дуговых источников возбуждения (табл. ХП. 1). [c.353]

Интенсивность излучения магния в разных пламенах различна. С увеличением температуры пламени интенсивность излучения возрастает [1058]. Например, интенсивность излучения в пламени ацетилена и воздуха больше, чем в пламени смеси пропана, кислорода и воздуха [860], а в пламени водорода и кислорода больше, чем в пламени ацетилена [723]. В восстановленном кислородноацетиленовом пламени, содержащем избыток ацетилена ( 55%), интенсивность излучения магния значительно больше, чем в обычном пламени (с 48%о ацетилена), несмотря на одновременное увеличение излучения фона [860]. В пламени смеси закиси азота и ацетилена можно определять магний с высокой чувствительностью 0,005—0,01 мкг мл [864]. Для повышения чувствительности скорость распыления доводят до 1 мл мин. Для хорошей воспроизводимости надо обеспечить стабильное горение пламени, для чего давление газа следует держать постоянным. Применением узких щелей можно добиться уменьшения величины фона. При периодическом распылении анализируемого раствора чувствительность метода может быть повышена в 10 раз по сравнению с чувствительностью при непрерывном поступлении раствора в пламя вследствие уменьшения величины фона [1222]. Температура раствора влияет на испарение его и на интенсивность излучения при разнице в температурах в 5° С отклонение в интенсивности излучения составляет 3% [860]. Поэтому перед распылением растворы должны иметь комнатную температуру. [c.182]

Получение сажи сжиганием сырья при ограниченном доступе воздуха осуществляется в основном двумя способами. По наиболее распространенному способу сырье сжигают в печах, снабженных горелками различного устройства. Образовавшаяся в пламени сажа в течение некоторого времени (до 6 сек) находится вместе с газообразными продуктами процесса в зоне высокой температуры. После этого смесь сажи и газов охлаждают и отделяют сажу от газов в специальных аппаратах. По второму способу сырье сжигают при помощи горелок с узкой щелью, установленных в металлических аппаратах. Плоское пламя горящего сырья соприкасается с движущейся [c.17]

Между углеродистыми водородами известен лишь один, заключающий в частице 1 атом углерода и 4 атома водорода следовательно, это есть соединение с наивысшим процентным содержанием водорода (СН содержит 25°/о водорода). Этот предельный углеродистый водород СН называется болотным газом или метаном. Если приток воздуха к остаткам растений и животных ограничен, или даже не существует, то их разложение сопровождается образованием болотного газа, будет ли это разложение происходить при обыкновенной тем-температуре, или при температуре сравнительно весьма высокой. Оттого растения, разлагающиеся в болотах,под водою, выделяют этот газ. Всякий анает, что если тину болотного дна потрогать чем-нибудь, то из нее выделяется большое количество пузырей газа эти пузыри, хотя медленно, однако, выделяются и сами собою. Выделяющийся газ содержит преимущественно болотный газ, и его легко собрать, если стклянку опрокинуть в воде и в горло ее вставить (под водою же) воронку тогда пузыри газа легко уловить в отверстие воронки. Если дерево, каменный уголь и множество других растительных и животных веществ разлагаются действием жара без доступа воздуха, т.-е. подвергаются сухой перегонке, то они также выделяют вместе с другими газообразными продуктами разложения (углекислотою, водородом и различными другими веществами) много метана. Обыкновенно газ, употребляющийся для освещения — светильный газ, — получается именно этим способом, и потому он всегда содержит в себе болотный газ, смешанный с водородом и другими парами и газами, хотя он и очищается от некоторых из них [236]. А так как разложение органических остатков, образующих каменные угли, еще продолжается под землею, то в каменноугольных копях нередко продолжается еще выделение массы болотного газа, содержащего азот и СО . Смешиваясь с воздухом, он дает взрывчатую смесь, составляющую одно из бедствий копей этого рода, так как подземные работы приходится вести с лампами. Но эта опасность значительно уменьшается предохранительною лампою Гумфри Деви., который заметил, что если в пламя ввести плотную металлическую сетку, то поглощается столь много тепла, что за сеткой горение не продолжается (проходящие [c.259]

Исходя из того, что светимость факела можно изменять в зависимости от качества смешения топлива с воздухом, естественно возникает вопрос, какой факел выгоднее иметь в топках для интенсификации теплообмена. В литературе по этому вопросу имеются диаметрально противоположные точки зрения. Очевидно, что при одинаковых температурах светящееся пламя обеспечит более интенсивное излучение по сравнению с несветящимся. Однако при сжигании газа несветящимся пламенем достигается более высокая максимальная температура, располагающаяся в непосредственной близости от устья горелки (см. 2). В работах ЦКТИ и др. [Л. 28, 34, 35] четко показано, что соотношение между температурами газов, покидающих топку при светящемся и несветящемся пламени, может быть различным в зависимости от расположения максимума температуры, нагрузки топочного объема и доли объема занятой светящейся частью пламени. Как будет показано дальше, еще более существенное влияние на температуру продуктов сгорания, покидающих топку, оказывает аэродинамика топки, тесно связанная с типом и компоновкой горелок, а также наличие или отсутствие топке вторичных излучателей. [c.67]

Производство ацетилена крекингом метана. Ацетилен С2Н2 — бесцветный газ со слабым своеобразным запахом представляет собой ненасыщенное соединение с тройной связью НС=СН. Он легко вступает в самые различные химические реакции и образует многочисленные производные, являющиеся исходными веществами для получения важных химических продуктов синтетических каучуков, смол, пластмасс и др. Так, из ацетилена получают ацетальдегид, перерабатываемый в уксусную кислоту, этиловый спирт, бутадиен, этил-ацетат, хлористый винил, винилацетат, хлоропрен и др. Ацетилен применяют для получения высокой температуры, необходимой для резки и сварки металлов (автогенная сварка). При горении ацетилена в смеси с кислородом можно получить пламя с температурой до 3200° С. [c.198]

Встречаются случаи, когда в рабочем пространстве требуется высокая степень равномерности распределения температур во избежание большого брака обжигаемых (нагреваемых) изделий. Так, например, при обжиге в камерных печах керамических изделий (фарфор, фаянс, карборунд, динас, шамот и пр.) температурная неравномерность в больших печах не должна превышать 20—40 °С. В таких случаях недопустимо, чтобы в одной части рабочей камеры печи располагалось сильно излучающее пламя, а в другой части двигался поток прозрачных газов с законченными реакциями горения, быстро остывающих при движении между изделиями, так как при этом изделия в отношении нагрева будут находиться в резко различных условиях. Во избежание этого горение ведут таким образом, чтобы пламя было растянутым, что удается добиться регулированием процесса смешения горючих газов с вторичным воздухом (замедлением смешения). [c.12]

ЮТ короткое пламя, но обладающее более высокой оветиадостью. Рациональными могут оказаться горелки различных конструкций, однако в се они должны удовлетворять одному требованию в про странстве, где осуществляется процесс С мешен[ия газа и воздуха, должна быть обеспечена высокая температура и оно [c.288]

Восстановительный или окислительный характер пламени зависит также от соотношения смешиваемых количеств газа я воздуха. Если имеет место избыток первичного воздуха (кислорода), то пламя имеет окислительный характер. Если же количество воздуха (кислорода) меньше нормального, то пламя приобретает восстановительный характер. В табл. 2-24 приведены данные о количестве воздуха, необходимом для сгорания различных газов. Окислительное пламя всегда имеет более высокую температуру, ч1ем восстановительное. [c.88]

Газовое пламя давно применяется для анализа растворов и возбуждения свечения элементов с низкими потенциалами возбуждения, главным образом щелочных и щелочноземельных. В этих целях необходимо иметь горючий газ, обычно в баллонах (ацетилен, метан, водород и др.), и окислитель (в баллонах или от компрессора — воздух, кислород). Различные горючие смеси дают разные температуры пламени. Так, ацетилен с воздухом дает температуру 2600° К, ацетилен с кислородом 3400° К. Пламя с более высокой температурой позволяет обнаруживать элементы с более высокими потенциалами возбуй<дения резонансных линий. [c.47]

Коксовый газ имеет температуру воспламенения б00-б50°С, короткое пламя (факел горения) отличается высокой скоростью горения до 75 м/с. В зависимости от работы улавливающей аппаратуры содержит различные количества нафталина, смолистых и тяжелых углеводородов, которые наряду с метаяом, проходя по газоподводящим каналам в кладке коксовых печей, разлагаются с выделением графита, что требует принятия особых мер для предотвращения забивания газоподводящих каналов и горелок (декарбонизация). [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология