Горючие вещества и реакции горения

Лавуазье определил с химической точки зрения жизнь, как медленное горение. Подтвердите это, составив и сравнив словесные схемы реакций, происходящих при сгорании в воздухе обычных горючих веществ и в нашем организме в процессе дыхания. [c.65]

Многочисленные опыты показывают, что в среде жидкого кислорода и воздуха горение ряда органических веществ протекает более интенсивно. Необходимо при этом, чтобы реакция началась до соприкосновения с жидким кислородом или воздухом. Например, уголь дуговой лампы, один из концов которого нагрет до красна, при погружении в прозрачный сосуд Дьюара с жидким кислородом продолжает гореть очень спокойно с интенсивным выделением света и теила. Бурная реакция происходит при погружении в сосуд с жидким кислородом раскаленных проволок из стали и магния. В ряде случаев реакция горения сопровождается взрывом. Например, прп погружении в жидкий воздух горящего кусочка фосфора происходит сильный взрыв. Смеси жидкого кислорода со спиртом и керосином обладают очень сильными взрывчатыми свойствами при наличии достаточного импульса. Эти свойства жидких воздуха и кислорода позволили использовать их для получения взрывчатых веществ. В качестве взрывчатого вещества вначале применяли древесные опилки, пропитанные жидким воздухом, обогащенным кислородом. В настоящее время взрывчатые вещества, представляющие смесь тонко измельченного горючего вещества с жидким кислородом, получили название оксиликвитов [22] и их широко применяют в промышленности. [c.44]

В основе процессов горения, взрыва и детонации лежит реакция окисления, т. е. быстро протекающее соединение горючих веществ с кислородом воздуха (или другим окислителем), сопровождающееся значительным выделением тепла и излучением света. [c.35]

Гомогенное горение веществ в печах осуществляется в определенном объеме камеры горения (муфельные печи) или непосредственно в рабочей камере, где протекают целевые химические реакции. При объемном процессе горения в камеру непрерывно подаются горючие вещества и окислитель и непрерывно отводятся продукты сгорания. [c.35]

Диффузионное горение наблюдается в основном при гетерогенном горении, когда продолжительность диффузии кислорода к горючему веществу несоизмеримо больше продолжительности протекания химической реакции в этом случае скорость горения определяется преимущественно скоростью диффузии кислорода в зону горения. Все пожары, как правило, представляют собой диффузионное горение. [c.181]

Методика расчета теоретической температуры горения предполагает, что весь объем продуктов сгорания нагрет до одной и той жр температуры. В действительности температура в различных точках очага горения неодинакова. Наиболее высокая температура (900—1350°) получается в местах, где протекает реакция горения, т. е. в зоне горения (пламени). Значительно меньшая температура — и местах, где находятся горючие нары и газы, выделившиеся из горящего вещества, и продукты сгорания. [c.42]

При диффузионном горении кислород из воздуха проникает а зону горения в результате молекулярной диффузии, обусловленной разностью парциальных давлений кислорода в воздухе и в зоне горения. Прн кинетическом горении кислород и горючее вещество поступают в зону горения в смешанном состоянии. Так горят химически однородные (гомогенные) горючие системы, в которых молекулы кислорода находятся в тесном контакте с молекулами горючего вещества. В этом случае продолжительность смесеобразования (диффузии) значительно меньше времени, необходимого для протекания химической реакции горения, и скорость процесса горения практически определяется только скоростью реакции горения. [c.181]

Практически все жидкие горючие материалы в печах представляют собой гетерогенную высокодисперсную капельную систему, для которой определяющее значение имеют законы воспламенения и горения каждой отдельной капли. Горение жидких горючих относится к объемному горению. Горение твердых горючих веществ в печах осуществляется сжиганием твердых горючих материалов (угли), которые являются топливом и одновременно компонентом целевой химической реакции. В данном случае при нагревании органические вещества разлагаются, выделяются в виде паров и газов (летучие) и сгорают, а затем сгорает углерод в виде коксового остатка. [c.35]

Высокотемпературные химические реакции взаимодействия горючих веществ с кислородом в качестве окислителя щироко используются в технике обезвреживания газовых выбросов. Реакции горения органических загрязнителей в воздухе описываются общим стехиометрическим Уравнением [c.65]

Автор подчеркивает то обстоятельство, что при воспламенении жидких и твердых веществ сама химическая реакция горения протекает в паровой фазе над поверхностью (либо в парах) горючего материала. Таким образом, интенсивность горения в значительной степени определяется скоростью испарения конденсированного вещества. - Прим. ред. [c.139]

Самовоспламенение может быть тепловое и цепное. При тепловом самовоспламенении причиной ускорения реакции окисления и возникновения горения является теплота, выделяющаяся при окислении горючих веществ, а при цепном—разветвление цепей. В природе чаще всего горение возникает в результате теплового самовоспламенения, хотя само химическое превращение прн этом может протекать в виде цепных реакций. [c.74]

Следовательно, горение поддерживается не воздухом, а только кислородом, который содержится в воздухе. В любом процессе горения кислород соединяется с горючим веществом (например, с углем или с фосфором) и поэтому удаляется из воздуха. Такой процесс является разновидностью химической реакции, называемой окисление. [c.29]

Горение возникает и протекает при определенных условиях при наличии горючего вещества, кислорода (воздуха) и источника воспламенения. Горючее вещество и кислород являются реагирующими веществами. Для возникновения горения они должны быть нагреты до определенной температуры. Эту роль выполняет источник воспламенения.. Поэтому под источником воспламенения понимается тепловой источник (пламя, искра, накаленное тело) или тепловое проявление какого-либо другого вида энергии химической (экзотермическая реакция), механической (удар, сжатие, трение) и т. д. В установившемся процессе горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т. е. та область, где происходит реакция, выделяется тепло и излучается свет. Для возникновения и протекания горения горючее вещество и воздух должны находиться в определенном количественном соотношении. Это касается не только горения газовых, паровых и пылевых смесей, но и горения твердых тел, при нагревании которых не выделяются пары и газы. В последнем случае это соотношение распространяется в основном на кислород, содержание которого в воздухе не должно быть ниже определенных величин. Для возникновения горения источник воспламенения должен иметь определенную температуру и запас тепла. Это относится и к реагирующей зоне при установившемся процессе горения. [c.6]

Горению веществ в кислороде воздуха всегда предшествует медленный процесс окисления В зависимости от свойств горючих веществ начало окисления их возникает при различной температуре. Те вещества, окисление которых наступает при низкой температуре, представляют большую опасность, так как при некоторых условиях процесс медленного окисления может перейти в горение. Вещества с такими свойствами обычно относятся к группе самовозгорающихся веществ. Возникновение процесса медленного окисления и переход его в горение связаны с понятием скорости химической реакции. [c.61]

При протекании процесса горения во внутренней диффузионной области концентрация газообразного реагента (кислорода при горении углерода, горючей смеси при горен ии на катализаторе) на внешней поверхности твердого вещества примерно равна концентрации в окружающем объеме (в потоке), причем на внутренних поверхностях она постепенно сходит на-нет. Глубина проникновения процесса внутрь пористой массы будет определяться скоростью диффузии через поры или, вернее, отношением скоростей внутренней диффузии и химической реакции на поверхности пор. Суммарная реагирующая поверхность в этом случае становится переменной величиной. Так как учет этой поверхности оказывается весьма трудно осуществимым, то обычно принимают протекание процесса за чисто поверхностное, приписывая суммарный получаемый эффект воздействию чисто кинетических факторов. При такой трактовке процесса применение закона Аррениуса должно привести к кажущимся значениям энергии активации. [c.77]

Чаще всего в жидкостном ракетном двигателе тепло для превращения его в работу получается в результате химической реакции горения, т. е. бурно происходящей реакции окисления одного вещества другим. Вещество, которое окисляет, называется окислителем, а окисляемое — горючим. [c.5]

Предельная температура, при которой происходит самоускорение реакции, приводящее к воспламенению данной газовоздушной смеси, называется температурой самовоспламенения. Эта температура зависит не только от состава смеси и свойств горючего, но также и от окружающей температуры и интенсивности теплоотдачи. Кроме того, на температуру самовоспламенения влияют химические свойства поверхностей, с которыми соприкасается смесь. Ряд веществ снижает эту температуру и ускоряет реакцию горения (катализаторы), другие же, наоборот, повышают температуру самовоспламенения и замедляют реакцию (ингибиторы). [c.125]

В этой связи следует сказать и о том, что для каждого горючего вещества существуют пределы взрываемости его паров с воздухом - нижний и верхний. Нижний предел взрываемости - это та минимальная концентрация паров горючего вещества в воздухе, при которой избыток воздуха, поглощая вьщеляющееся при загорании горючего тепло, не позволяет развиваться реакции горения. [c.140]

В составах синего огня применяются обычно соединения меди, которые не участвуют в реакции горения или такие, которые являются горючими веществами п вместе с этим окрашивающими пламя в синий цвет. [c.100]

Необходимое количество бертолетовой соли и горючего вещества определяется реакцией горения [c.143]

Пиротехнический эффект достигается в результате химической реакции горения. Горение представляет собой реакцию соединения горючего вещества с кислородом. При этой реакции обычно происходит значительное повышение температуры и образование пламени или выделение дыма. [c.7]

Для начала горения необходимо нагреть часть горючего вещества, а затем выделяющееся в процессе горения тепло будет поддерживать температуру, необходимую для продолжения горения. Реакции горения сопровождаются, как было сказано, выделением тепловой и световой энергии. Пиротехника использует реакции горения специальных составов для получения тепловых и световых эффектов. [c.8]

Для пиротехники наиболее интересны реакции соединения и реакции обмена, особенно экзотермические реакции, в которых участвуют твердые вещества. Если реакция происходит в смеси веществ без участия воздуха, она называется реакцией внутреннего горения. Действие пиротехнических составов в большинстве случаев основывается именно на внутренней реакции обмена кислородом между окислителем и горючим, находящимися в порошкообразной смеси. Применяя окислители в качестве основных компонентов реакции горения, необходимо учитывать следующее их характеристики, влияющие на горение а) температуру разложения окислителя- [c.8]

При кинетическом горении горючее вещество и кислород по тупают в зону горения предварительно сме-ш 1ННЬ М И В этом случае определяющим фактором яв-лжт.я ск рость химической реакции между кислородом (окислителем) и горючим. В качестве прнмера кинетического горения можно привести горение горючей [c.39]

Измерения профилей концентрации исходных газов, промежуточных веществ и продуктов реакции горения показывают, что иоку горения метана и вообще углеводородов можно разделить на три части 1) зо(5у предварительного подогрева газов, в которой химическая реакция идет очень медленно, 2) зону быстрой реакции (светящаяся зона пламени), в которой И1 ходный углеводород превращается в Н , СО, Н О и СО2, и 3) зону догорания, в которой СО сгорает в СОа и Н2 в Н2О. Это разделение обусловлено рапличием относительных скоростей горения исходного горючего (и первичных п])одуктов его окисления) и горения СО и Н . В] зоне догорания (в бедных смесях) очень быстро [c.220]

В обычных условиях горение представляет собой процесс окисления или соединения горючего вещества и кислорода воздуха, сопровождающийся выделением тепла и света. Однако известно, что некоторые вещества, папример сжатый ацетилен, хлористый азот, озон, взрывчатые вещества, могут взрываться и без кислорода воздуха с образованием тепла и пламени. Следовательно, горение может явиться результато.м не только реакции соединения, но и разложения. Известно также, что водород и многие металлы могут гореть в атмосфере хлора, медь — в парах серы, магний — в диоксиде углерода и т. д. [c.119]

Наибольшая скорость стациоиарного горения наблюдается в чистом кислороде, наименьшая — при содержании в воздухе 14—15% (об.) кислорода (для водорода, этилена, ацетилена и других горючих веществ минимальное содержание кислорода может быть снижено до 10% и менее) при дальнейшем уменьшении содержания кислорода горение большей части веществ прекращается. Горение может происходить также при реакции с веществами, в состав которых входит кислород. К таким веществам относятся перекиси, хлораты и др. Вещества горят тем быстрее, чем больше их удельная поверхность при тщательном смешивании горючего вещества и кислорода (окислителя) скорость горения увеличивается. [c.119]

Температура самовоспламенеиня. Минимальная температура горючего вещества, при которой резко увеличивается скорость экзотермических реакций, заканчивающихся возникновением пламенного горения, называется температурой самовоспламенения. [c.128]

Г[ри горении углерода, являющегося основной составной част11Ю большинства твердых горючих веществ, образуется ди-оксиз, и оксид углерода. Кроме этих реакций происходят вторичные реакции [c.141]

В то же время теория процессов горения до настоящего времени развита недостаточно полно, отсутствуют методы расчета должной точности. В результате возникает необходимость длительной кропотливой опытной доводки почти всех устройств и агрегатов, в которых протекает процесс горения. Можно назвать причины существующего положения. Во-первых, главный участник процесса горения — топливо — является комплексом природных органических веществ очень сложного химического строения. Правда, при нагреве и взаимодействии с окислителем происходит распад этих комплексов на простые соединения и элементы, но при анализе процесса горения невозможно обойтись без учета поведения горючего в его исходной форме и промежуточных состояниях. А это крайне, затрудняет изучение процесса. Во-вторых, в процессе горения, так же, как и в других химических пронессах, обязательны два этапа создание молекулярного контакта между горючим и окислителем (физический этап) и само взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции (химический этап). При этом второй этап протекает только у молекул, находящихся в особом энергетически или кинетически возбужденном состоянии. Возбуждаются же молекулы в результате начавшегося процесса. Поэтому при изучении процесса горения нельзя рассматривать участвующие в нем вещества как однородную массу одинаковых средних молекул. Даже при рассмотрении простейших реакций горения необходимо учитывать различия между отдельными молекулами, составляющими сложную полисистему. В-третьих, горение принципиально не является равновесным процессом. При горении обязательно возникают неоднородности состояния молекул, их концентраций, неравномерности полей температур и скоростей потоков. Из этого вытекает необходимость одновременного решения нестационарных задач массо- и тепло-переноса и химической кинетики в движущихся потоках, причем наиболее часто при турбулентности, вызванной самим процессом горения. [c.4]

Термохимический детектор устроен аналогично катарометру, юднако изменение электрического сопротивления нити в нем происходит за счет тепла, выделяющегося при сгорании анализируемых веществ на нагретой до высокой температуры платиновой нити, -являющейся одновременно чувствительным элементом детектора и катализатором реакции горения. Поэтому в качестве материала яити применяется только платина. Термохимический детектор прост ш удобен в обращении, достаточно чувствителен для обычной газовой хроматографии, сравнительно недорог. Однако его применение ограничено анализом только горючих веществ и необходимостью применения воздуха или даже кислорода в качестве газа-носителя. Кроме того, его чувствительность изменяется со временем, а продолжительность работы нити невелика. [c.106]

Для таких веществ вне зависимости от их агрегатного состояния теоретическое количество воздуха, необходимое для горения, определяется из уравнения реакции горения. Для этого составляют уравнение реакции горения и по нему подсчитывают количество килограмм-молекул воздуха, идущего на горение килограмм-молекулы горючего вещества. Далее путем составления пропорции определяют объем воздуха, необходлмый для горения одного килограмма или заданного количества горючего вещества. [c.23]

К этой группе веществ относятся технические горючие газы, например светильный, водяной, генераторный и другие. Все ониг в том или ином количестве содержат СО, СН4, Н2, НгЗ, С2Н4. Со став технических газов обычно выражается в объемных процентах. Для вывода формулы напишем уравнения реакции горения наиболее распространенных газов [c.25]

Общие основы теории теплового самовоспламенения газов полностью распространяются и на случай горения твердых горючих веществ. Окисление возникает в твердой фазе, так как при начальных температурах окисления в составе газообразных продуктов разложения преобладают негорючие пары и газы углекислый газ и пары воды). Соответственно со скоростью реакции окисления происходит выделение теплоты, за счет которой твердое вещество може т самонагреваться. Однако при малой скорости окисления нагрева вещества не наблюдается, так как одновременно с выделе- [c.211]

Для характерстики пожароопасности и взрывоопасности выделяют температуру воспламенения 7вс и температуру самовоспламенения Тс. Температура воспламенения Гвс характеризуется наименьшей температурой горючего вещества, при которой обеспечивается устойчивое горение от внешнего источника зажигания. Бензин А-74 имеет температурные пределы воспламенения нижний —36 С, верхний —7 С ацетон нижний —20 °С, верхний -Ьб С. Температура самовоспламенения Гс характеризует наименьшую температуру вещества, при котором возможно самовозгорание без подвода внешнего источника зажигания. В области идет процесс экзотермической реакции окис- [c.367]

Развивающаяся при сгорании температура определяется прежде всего природой горючего вещества (его теплотой сгорания) и составом смеси. При уменьшении концентрации горючего в смеси против стехиометри-ческой будет, очевидно, снижаться температура горения и в то же время повышаться потребное для воспламенения удельное количество тепла (отнесенное к единице количества горючего) вследствие балластирования смеси не участвующими в реакции компонентами. Это оказывает большое влияние на распространение пламени при зажигании смеси. Для того чтобы осуществить первоначальное зажигание элементарного объема смеси с низкой концентрацией горючего, достаточно соответственно увеличить мощность и температуру внешнего (поджигающего) источника тепла. При распространении фронта пламени источником тепла для зажигания последующих элементов объема смеси служит тепловыделение от сгорания ранее воспламенившихся элементов объема. Поэтому при снижении концентрации горючего в смеси должен наступить такой момент, когда плотность тепловыделения и температура в зоне горения окажутся недостаточными для зажигания граничащих с ней элементов объема исходной смеси и распространение пламени прекратится. Точно такое же явление имеет [c.20]

Реакции окисления чисто органических соединений являются экзотермическими. Тепловой эффект реакции Q, отнесенный к единице количества, массы или объема исходного горючего вещества, называют его теплотой сгорания. Теплоту сгорания горючей смеси с достаточной точностью можно вычислить по правилу аддитивности. В теплотехнических расчетах различают низщую и высщую теплоту сгорания. Значение теплоты сгорания, не включающее теплоту конденсации водяного пара в продуктах сгорания, называют низшей теплотой сгорания. Если продукты реакции горения перед удалением в атмосферу проходят обработку в тепломассообменных аппаратах, где пар может сконденсироваться, то необходимо учесть и выделяющуюся при этом теплоту. В подобных случаях теплотехнические расчеты выполняют по высшей теплоте сгорания. [c.66]

Значительное флегматизи-рующее действие на взрывоопасные смеси оказывают добавки горючих веществ, вступающих с продуктами горения в эндотермические реакции, например [c.232]

Если теплота горения горючего вещества, как составной части Смеси, превыятает теплоту образования окисла — продукта распада > окислителя, —то в этом случае можно представить реакцию разло- , женпя окислителя с образованием свободного металла. Например, уравнения и.)аимодействия нитрата барля с магнием моя,-но написать следующим образом [c.17]

Прп введении в цороховую мякоть горючего вещества (угля) реакция горенпя протекает с люньшпм выделением тепла, потому что вместо углекислого газа при этом получается окись углерода (теплота образования СОо—94,3 Кал, СО — 26 Кал). Такое ше влияние на горение пороховой мякоти оказывает и прибавка плохо горящей смеси. [c.153]

Метод основан на измерении теплового эффекта экзотермической реакции с участием определяемого компонента газовой смеси. Метод пррп оден только для определения горючих веществ (Нг, Нг8, СО, 802, СН4 и других углеводородов). В аналитической практике используется беспламенное горение на мелкодисперсном катализаторе с развитой поверхностью. Сзтцествуют два варианта термохимического метода анализа газов. В первом определяемый компонент сгорает непосредственно на чувствительном элементе, в качестве которого, как правило, применяют терморезистор, служащий одновременно катализатором или покрытый слоем катализатора. Повышение температуры АГ терморезистора является при этом функцией содержания определяемого компонента. Во втором варианте проба газа пропускается через камеру, где на насыпанном слое катализатора протекает реакция, в результате которой повышается температура катализатора, являющаяся и в этом случае функцией содержания определяемого компонента. Повышение температуры катализатора измеряют термопарой, сравнительный спай которой помещают в потоке газа до камеры, а измерительный спай — в камеру непосредственно в катализаторе. [c.920]

Горючие вещества отличаются друг от друга способностью с той или иной активностью соединяться с кислородом от их активности зависят сила света пламени и количество выделяемого тепла. Количество газообразных и твердых продуктов, получающихся в результате реакции, зависит от свойств реагирующих веществ. Для горения необходим кислород. Следовательно, для получения требуемого эффекта пиротехничеокие изделия следует сжигать на открытом воздухе или вводить в смесь с горючим вещество, богатое кислородом и способное легко его отдавать. Кислорода воздуха обычно бывает недостаточно для получения требуемого эффекта, поэтому в составы для пиротехнических изделий вводят вещества, богатые кислородом — окислители. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология