Водород термическая реакция с кислородом

Рис. 6. Диаграмма температура — давление термической реакции водород — кислород.

Водород плюс кислород (термическая реакция, 600°)......... [c.342]

В качестве примера интересно отметить, что общий механизм даже модельной термической реакции взаимодействия водорода с кислородом оказался весьма сложным, так как связан с образованием и исчезновением частиц -Н,-0,-ОН, HOj и в разнообразных последовательных и параллельных реакциях. Доля каждой из этих реакций з общем процессе определяется температурой, давлением, соотношением количеств водорода и кислорода, конфигурацией реактора и физико-химической природой его материала и т. д. До сих пор способ инициирования термической реакции взаимодействия кислорода с водородом продолжает оставаться предметом обсуждения. Существуют мнения, что инициатором является атомарный водород , образовавшийся в небольших количествах при столкновении молекул, а также, что инициирование обусловлено разложением перекиси водорода . [c.268]

Некоторые интересные примеры катализа и ингибирования встречаются при термической реакции между водородом и кислородом. При температурах ниже 400° гомогенная реакция очень медленная, хотя гетерогенная реакция идет на многих поверхностях при более низких температурах. Однако несколько выше 400° был обнаружен резкий переход от медленной реакции к взрыву при небольших изменениях температуры или давления соответствующих смесей водорода и кислорода, причем наблюдается отчетливая граница, разделяющая области медленной реакции и воспламенения. Эта граница, показанная на рис. 108 в виде графика зависимости Р, Т, состоит из области низкого давления и низкой температуры, ограниченной первым и вторым пределами давления воспламенения, и другой области воспламенения, лежащей выше третьего предела давления. Положение границы несколько меняется в зависимости от размера и формы сосуда, природы стенок и состава газовой смеси [18. Доказано, что реакции, ведущие к воспламенению внутри области низких давлений и температуры, являются [c.475]

При анализе вероятного механизма образования перекиси водорода в рассматриваемой термической реакции предполагается возможность образования активного пергидроксила НО, за счет прямого соединения в газовой фазе атома водорода с молекулой кислорода [c.268]

Указанная методика может дать удовлетворительные результаты лишь при отсутствии в газовой смеси таких компонентов, которые сами легко сгорают или разлагаются. Присутствие углеводоро-дов осложняет упомянутую реакцию закиси азота и водорода. В отсутствии кислорода в той или иной степени будет происходить термический распад углеводородов, что не позволит правильно измерить величину контракции. При сгорании углеводородов образующийся углекислый газ будет частично вступать в реакцию с водородом, восстанавливаясь до СО согласно уравнению [c.198]

Как было показано в разд. 4 гл. I, суммарную скорость цепной реакции, состоящую из стадий инициирования, роста и обрыва цепи, легко найти, если принять, что цепные центры весьма реакционноспособны и после короткого промежутка времени не накапливаются в системе. За этот короткий период скорость реакции обрыва возрастает по мере увеличения числа цепных центров, образующихся за счет реакции инициирования, до тех пор пока скорости этих двух процессов не станут равными. Концентрацию цепных центров реакции после этого периода определяют, приравнивая эти две скорости, и находят суммарную скорость реакции, подставляя эту концентрацию в выражение для скорости стадии роста цепи. Стадия роста цепи не влияет на концентрацию цепных центров при условии, что на каждый исчезнувший в этой стадии центр не приходится более одного нового центра. Если это наблюдается, то говорят о разветвлении цепи. В некоторых случаях разветвления цепная реакция отличается от реакции роста цепи. Например, в термической реакции водорода и кислорода стадией роста цепи является [c.355]

Однако в результате проведенных автором исследований механизма реакции стало очевидно, что автокаталитический характер реакции можно объяснить протеканием также ряда других процессов, в которых не участвует хлористый водород. Так, число реакционноспособных групп, как олефиновых, так и кислородсодержащих, а следовательно, и количество поглощенного света непрерывно увеличиваются во времени. Эти результаты дают основание сомневаться в катализирующем действии хлористого водорода в процессе дегидрохлорирования кроме того, при исследовании термической реакции в отсутствие кислорода было показано, что в условиях, при которых хлористый водород не может накапливаться в системе, скорость реакции непрерывно повышается с увеличением степени превращения 691. [c.234]

Еще ранее Пиз [1345] нашел, что промывание реакционного сосуда раствором KG1 уменьшает скорость термической реакции водорода с кислородом приблизительно в в 2000 раз. [c.421]

Термическая реакция хлора с водородом идет с измеримыми скоростями около 200°, кинетика этой реакции изучалась многими исследователями. Скорость реакции сильно зависит от наличия кислорода и максимальна при полном его отсутствии. Такого влияния кислорода на реакцию водорода с бромом не обнаружено. [c.167]

Термическая реакция в газовой фазе между водородом и кислородом происходит только при температуре в несколько сотен градусов Кельвина. При температурах выше 1000 К скорость реакции велика. Протекание реакции в диапазоне температур 700—900 К можно контролировать, напуская реагирующую смесь в объем реактора при заданных значениях начальной температуры и давления. В этом температурном режиме существуют два предельных давления р-. порядка 1 мм рт. ст. и порядка 1 атм они определяют резкую температурную границу Т1 р) между режимами очень медленного Т < Г ) и взрывного Т > Г,) протекания реакции. Исследование взрывного предела реакции достаточно просто осуществить для различных составов смесей и начальных условий. Для изучения предельных явлений часто применимы простейшие методики. Предельные явления изучались разными авторами начиная примерно с 1920 г. К настоящему времени накоплено большое количество кинетической информации. С подробными исследованиями в этой области читатель может ознакомиться по монографиям [10, 11, 17, 18]. [c.128]

Термическая реакция водорода и кислорода 37 [c.37]

Предложенные механизмы реакции основаны на многочисленных исследованиях, в которых различные реакции инициировались фотохимически или путем электрического разряда, на истолковании спектров испускания и поглощения отдельных химических частиц и реакционных смесей, а также объяснении в различных исследованиях пределов взрыва водорода и кислорода и измерений скорости реакции вблизи этих пределов—весь этот материал рассматривался в свете энергетических соотношений и энергий активации отдельных ступеней реакции. Сначала рассмотрим характеристику пределов взрыва совместно с совокупностью отдельных ступеней реакций, которым придается существенное значение. Затем перейдем к частным исследованиям термической реакции, в которых основное внимание уделялось образованию перекиси водорода. Ниже рассмотрено образование перекиси водорода из воды или элементов при возбуждении термическими, электрическими, фотохимическими или радиохимическими средствами. Более подробный анализ общей реакции водорода с кислородом и пределов взрыва можно найти у Лед-лера [8], а также в вышеприведенных ссылках. [c.37]

Отдельные стадии термической реакции водорода с кислородом [c.39]

Образование перекиси водорода при термической реакции водорода и кислорода [c.40]

Наиболее интересна термическая реакция между кислородом и водородом, ведущая к образованию воды. Изменение скорости реакции в зависимости от давления при данной температуре выше 450 указывает на наличие трех различных пределов взрыва (рис. 66), которые можно объяснить удовлетворительно, если принять, что реакция идет по механизму с разветвлением цепи. Один из таких механизмов может быть описан с помощью следующих, уравнений [c.309]

Необходимо дальнейшее исследование для выяснения влияния термической стабильности кристаллической структуры цеолитов на гидрирующую активность. Весьма важным представляется изучение роли кислорода и водорода в активации цеолитов, а также формы адсорбции и механизма участия водорода в реакции. [c.214]

Формирование карбазолов из дифениламина и трифени-ламина происходит через образование короткоживущего про-меж)ггочного продукта, в результате термической реакции элиминирования двух атомов водорода. При этом доказано, что количество вьщелившегося водорода соответствует количеству образовавшегося карбазола [468]. Выход реакции значительно возрастает в присутсгвии кислорода. Это обусловлено тем, что кислород ускоряет реакцию элиминирования водорода. [c.307]

При реакции водорода и кислорода образуется перекись водорода, очевидно в форме сравнительно неустойчивого промежуточного продукта, как обычная переходная стадия для целого ряда реакций горения. Однако, когда достигается состояние полного равновесия с другими видами присутствующих молекул, перекись водорода в заметной концентрации, существовать ие может. Термическая реакция водорода и кислорода была изучена весьма подробно, в частности, Хипшелвудом с соавторами 6] в Англии и Льюисом и фон-Эльбе [7] в США. Общая реакция очень сложна, так как она связана с образованием и исчезновением такого рода химических частиц, как Н, О, ОН, НО и Н.О,, за счет большого числа совместных и консекутивных реакций относительное значение каждой из них сильно зависит от температуры, давления, соотношения количеств водорода и кислорода, конфигурации реактора при проведении опыта и физической и химической природы тех поверхностей, которые соприкасаются с реагирующей смесью. Механизм реакцигг при очень низких давлениях, по-видимому, установлен достаточно хорошо. Однако для высоких давле- [c.36]

Крупные исследования но изучению термической реакции водорода и кислорода выполнены в Советском Союзе академиком II. II. Семеновым и его учениками (С е м е-н о в Н. Н., Цепные реакции, Л,, Госхимтехиздат, 1934 Семенов Н. Н., О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности, М., 1954). Академику В. Н. Кондратьеву принадлежит экспериментальное доказатель тво образования радикалов ОН как промежуточного продукта в реакциях окисления (Кондратьев В. И., Свободный гидроксил, М., ГОИТИ, Ред. хим. лит., 1939). С>бобщенне материалов по вопросу окисления водорода произведено в монографии Механизм окисления и горения водорода . -М.—JL, Изд. АН. СССР, 1949, АН СССР, где авторы Палбандян А. Б. и Воеводский В. В. подробно описывают работы школы Семенова и Хиишелвуда.— Прим. ред. [c.36]

Эгертон и Минкоф [13] и Холт и Олденберг [15] попытались определить присутствие перекиси водорода при реакции водорода с кислородом путем ультрафиолетовой спектрофотометрии, ио результаты были недоказательными. Холт и Олденберг [15] исследовали непрерывную термическую реакцию при температуре около 540° и давлении 1 ат. Величина поглощения при 2537 Л, приписываемого перекиси водорода, как оказалось, сильно зависит от состояния поверхш)стн реакционной трубки из стекла пирекс это состояние зависит от возраста реактора и предыдущей обработки. В старой трубке, поверхност], которой стала шероховатой в результате большого числа проведенных опытов, практически не наблюдалось никакого поглощения в условиях, которые в других случаях были для него благоприятными. При трубке с удовлетворительной поверхностью поглощение возрастало с повышением отношения водорода к кислороду. [c.42]

Возможность промышленного производства перекиси водорода прямой термической реакцией из элементов интересовала различных исследователей в течение многих десятилетий, так как такого рода реакция представляет собой простой прямой процесс, в результате которого можно получить чистый высокоустойчивый продукт из сравнительно дешевых исходных материалов. Был выдан ряд патентов на получение перекнси водорода путем сжигания водорода и кислорода [28], причем для синтеза рекомендуется и охлаждение до низких температур и применение катализаторов, например палладия. Однако, по-видимому, ни один из этих патентов не приобрел промышленного значения и реакция никогда не была осуществлена в промышленном масштабе объясняется это тем, что в экономически приемлемых условиях получаются слишком малые выходгэк [c.45]

Факторами, которые особенно влияют на выход, являются характер поверхности сосуда, общее давление, отношение водорода к кислороду и температура, до которой охлаждаются продукты. Выше показано, что при очень мизких давлениях перекись водорода путем гомогенной термической реакции, по-видимому, не образуется выход ее равен нулю даже при максимально быстром охлаждении продуктов реакции до комнатной температуры. При повышении давления в заметной степени возрастают размеры гомогенного образования и возникает возможность получения перекнси водорода с небольшим выходом путем охлаждения до комнатной температуры, причем выход возрастает при работе в условиях давлений выше атмосферного. [c.46]

В течение тридцатых годов электрохимический отдел фирмы duPont исследовал непрерывную термическую реакцию при атмосферном давлении Л температурах 500—625°, для чего пропускали смеси, содержавшие 1—3% кислорода в водороде или 1—3% водорода в кислороде или воздухе, через трубку из стекла пирекс или через кварцевую трубку и промывали продукты водой при комнатной температуре [30]. Как показано в других работах, ход реакции весьма чувствителен к новерхностпым эффектам. Избирательная способность реагирующего кислорода к образованию нерекиси водорода была максимальной при наименьшем времени реакции, однако и при этом условии концентрация перекиси водорода в газовой фазе была необычайно низка. Максимальная легко воспроизводимая концентрация составляла 0,04—0,06 мол.% перекиси водорода, полученной из смеси на основе водорода с содержанием 3% кислорода, что соответствует превращению от 20 до 30% всего прореагировавшего кислорода. При применении воздуха, содержащего 3% водорода, получалась приблизительно та же концентрация перекиси водорода в газовой фазе, но выход составлял лишь 10—15%. Однако, как было показано, для ведения технического процесса необходимо было создать в газообразных продуктах реакции как мш1имум концентрацию 0,25—0,50 мол.% перекиси водорода, иначе стоимость нагрева и циркуляция газовой смеси были бы чрезмерными. [c.46]

Выше показано, что перекись водорода нельзя получить путем пропускания электрического разряда через водородо-кислородную смесь при низких давлениях (около 1 мм рт. ст.), за исключением образования ее на стенках, происходящего при температурах поверхности зР1ачительно нил<е —79°. Поэтому промышленность интересуют такие процессы, в которых перекись водорода образуется по реакциям, протекающим примерно при атмосферном давлении, по-видимому за счет гомогенных взаимодействий, и ее можно отделить при охлаждении до комнатной температуры. При этом желательно применение газовых смесей, содержащих менее 8—10 мол.% кислорода, чтобы исключить работу в пределах взрывчатых смесей. Хотя при давлении 1 ат выход перекиси водорода возрастает при охлаждении до температуры ниже атмосферной [43J, как и при термической реакции водорода с кислородом, этого недостаточно для компенсации стоимости процесса в связи с применением низкотемпературного охлаждения. Во всех случаях желательно иметь коронный, [c.50]

Механизм реакции в данном случае отличается от механизма реакции, сенсибилизованной ртутью, в том отношении, что первичной стадией при поглош,епии излучений 1850—1862А является, вероятно, образование возбужденных молекул кислорода, а излучение 1719—1725 А способствует диссоциации молекулярного кислорода непосредственно на 1 нормальный и 1 возбужденный атом. Вслед за этим, по-видимому, происходит взаимодействие кислородных атомов с молекулами кислорода и водорода за счет реакций такого типа, которые выше предлагались для объяснения термической реакции. Озон, вероятно, образуется по реакции [c.58]

При обсуждении этого вопроса нужно иметь в виду, что перекись водорода может реагировать либо с анионной частью молекулы, либо с катионной, либо с той и другой. Так, в литературе встречаются часто отрывочные описания реакции окисления некоторых анионов, например сульфида или сульфита, где внимание в основном обращено па какую-то другую часть молекулы. Поэтому здесь приведены не все примеры таких реакций. Перекись водорода очень часто функционирует как растворитель металлов за счет своего окисляющего действия так, кислый раствор перекиси водорода может конкурировать в этом отношении с царской водкой. Путем праглльного подбора кислоты можно добиться растворения почти всех металлов по этому вопросу опубликованы многочисленные работы [152]. Окисляющее действие перекиси водорода имеет значение также и в отношении коррозии, поскольку перекись (стр. 68) может образоваться как промежуточный продукт прн реакции кислорода с различными металлами. Представляет интерес влияние перекиси водорода на форму окисла, образующегося при коррозии [153], и на ход коррозии например, сообщается [154], что цинк может корродировать с образованием особенно гладкой поверхности в присутствии соляной кислоты и Н. О . Некоторые исследования, имеющие общий интерес, касаются влияния света и магнитного поля па реакции перекиси водорода. Дхар и Бхаттачариа [155] показали, что поглощение света некоторыми реакционными смесями вын1е. чем отдельными составными частями. Коллинс и Брайс [156] сообщают, что, как и следовало ожидать, магнитное поле 12 000 гаусс не оказывает влияния на скорость термического разложения 1—3%-ной перекиси водорода при 80°. [c.332]

В более поздних экспериментах подобного типа Уиттингем и Бишоп [322] нашли, что при 4° С выделение кислорода, вызванное продолжительной вспышкой, значительно меньше. Однако предварительное облучение короткой вспышкой увеличивало выход до значения, наблюдаемого при 20° С. В этом случае оптимальный интервал между вспышками был равен 16 с вместо 1 с (фиг. 132). Выделение кислорода изолированными хлоропластами шпината при реакции Хилла с феррицианидом в качестве акцептора водорода также было максимальным при 4° С, когда интервал между вспышками был равен приблизительно 18 с. Из этих результатов следует, что существуют два фотохимических процесса, разделенных темновой термической реакцией, превращающей продукты первого процесса в исходные реагенты второго. Скорость термической реакции была меньше при низкой температуре, но время жизни продукта в этих условиях было большим. Возможно, что большее время жизни продукта, образующегося при коротковолновом облучении, объясняет результаты опытов Эмерсона и др. [79], описанных на странице 244, а именно тот факт, что дальний красный свет при 5° С более эффективен, чем при 20° С. Дело в том, что измерения периодически проводились при стандартной длине волны 660 нм, для которой была определена разность между [c.267]

Некоторые сополимеры винилиденфторида с хлортрифторэтилеиом и гексафторпропиленом обладают свойствами эластомеров и выпускаются промышленностыо. Сополимеры винилиденфторида с гексафторпропиленом, не содержащие атомов хлора, являются значительно более термостойкими материалами [43, 50—52]. Однако они обладают сравнимой стабильностью в присутствии кислорода, т. е. в обычных условиях их эксплуатации. Термическая стабильность этих эластомеров имеет такой же порядок, как и гомополимеров гидрофторэтиленов [43]. Количество фтористого водорода, образующегося при термическом разложении, относительно невелико [52[. Органические ингредиенты, входящие в состав композиций на основе этих эластомеров, приводят как к понижению термостабильности, так и к увеличению количества образующегося фтористого водорода [51]. Реакции передачи цепи приводят к образованию продуктов с более высокими молекулярными весами. [c.336]

Без прибавления небольших количеств некоторых сенсибилизаторов, оказывающих каталитическое действие, термическая реакция между водородом и кислородом до 400° протекает медленно. За периодом индукции, в течение которого давление не изменяется, следует реакция, которая может иметь взрывной характер в интервале между верхним и нижним пределами сенсибилизирования воспламенения [1]. Установление величины этих пределов для различных добавок (NO2, NO I, хлорпикрин), которые, как было показано, могут широко изменять индукционный период (но которые все образуют при разложении окись азота), привело к заключению, что во время индукционного периода израсходование добавок всегда сопровождается образованием окиси азота, являющейся, таким образом, истинным сенсибилизатором [2, 3]. Такой взгляд подтверждается результатами опытов, в которых водородно-кислородные смеси вводились в реакционный сосуд, содержащий окись азота, причем в этом случае наблюдалось воспламенение без всякого ин-дукнионного периода. Таким путем мог быть установлен нижний (но не верхний) предел воспламенения в присутствии только одной окиси азота. Верхний предел определялся при прибавлении к водородно-кислородной смеси небольших количеств двуокиси азота, что выявляло одновременно ингибирующее действие последней на цепную реакцию между компонентами [3]. [c.414]

Как указано выше, сульфоксиды расщепляются уже при температуре порядка 80°С. Если пиролиз проводить при более высоких температурах, то наиболее вероятным становится гомолитический разрыв связи С—5. При 130 °С стереоспецифическая селективность, характерная для реакций типа (например, для термического расщепления при 80°С), перестает соблюдаться как для эритро-, так и для грео-форм 182]. При термическом разложении -пропил-втор-бутилсульфоксида в основном образуется олефин/С участием вгор-бутильного радикала [183]. Течение реакции в этом случае определяется разрывом связи С —5 и отщеплением р-водорода под действием кислорода группы 5 —О [c.261]

Процесс фотоокисления Нг в присутствии Ог указывает нам, куда может исчезать атмосферный водород. Многим бактериям необходим водород при синтезе протоплазмы или для восстановления нитритов и аминокислот (см., например, [135]). Кроме этих явлений в биосфере, другие процессы поглощения водорода (стоки) в тропосфере неизвестны. Возможность окисления Нг озоном в стратос(фере исследовали Грот и Хартек [99]. Они обнаружили, что термическая реакция с озоном оказывается сильно замедленной при температурах ниже 100° С. Они также считают, что атомарный кислород не очень эффективен для окисления водорода в воду. Атомарный же водород, например возникший при фотолизе воды, наоборот, может легко соединяться с озоном и атомарным кислородом [143], и этот процесс еще больше снижает эффективность фотолиза воды. [c.101]

Заводская практика подачи воздуха для контроля степени проникновения водорода. Вслед за успешными заводскими опытами с полисульфидом и кислородом для контроля проникновения водорода в изб])анных местах было установлено несколько малых воздушных компрессоров для подачи воздуха в газокомпрессорное и технологическое оборудование каталитического и термического крекингов. В газовый поток каталитического крекинга воздух впускался в наиболее удобной точке и там, где бы.тю низкое давление. Точка впуска определяла необходимое время для реакции кислорода и сероводорода с целью образования полисульфида. Так как для этой реакции требуется pH = 7,8 и выше, надо было контролировать pH и количество вводимого воздуха. Скорость реакции между кислородом и сероводородом увеличивается с увеличением pH выше 7,8. Мало вероятно, чтобы величина pH встречалась выше 8,5. так как потребовалось бы избыточное количество аммиака. Кроме того, при повышенных pH может отложиться бикарбонат аммония в трубопроводах,, конденсаторах и т. д. Реакция цианида с нолисульфидом для образования тиоцианата идет быстро и стехиометрично. [c.191]

Последнее представляет интерес, так как Гессер [7] сообщил, что в реакции радикалов СНа с окисью этилена образуется этилен. Об отрыве кислорода атомами водорода не сообщалось [4, 8], и он, вероятно, не ва- кен. Действительно, реакция СНд с окисью этилена с образованием СНдО и этилена имеет рассчитанную эиергию активации 40 ккал/молъ [9]. Другую возможность, которая не была рассмотрена Цветановичем, можно предполагать по аналогии с термическими реакциями этилепсульфида 1101 [c.40]

С Другой стороны [198], утверждают, что восстановление закиси-окиси урана водородом при 650—680° оканчивается образованием иОдд (или иОд-биО ,), т. е. продукта с таким же составом, как и получаемый разложением закиси-окиси в вакууме при температурах до 1300°. Сделано предположение, что восстановление закиси-окиси водородом состоит из двух стадий, а именно термического разложения окисла и восстановления выделившегося кислорода водородом. Поэтому реакция прекращается, если давление разложения окисла становится ничтожно малым, что происходит тогда (см. стр. 249), когда содержание кислорода снижается приблизительно до иОзд . [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология