Электрические разряды, механизм химических

Реакции в электрическом разряде. Основные положения теории реакций в разрядах (в частности, анализ механизма активации молекул) были разработаны в тридцатых годах Н. И. Кобозевым, С. С. Васильевым и Е. Н. Ереминым. Скорость химических процессов, происходящих в тлеющем разряде, дуге и т. д., пропорциональна мощности электрического разряда. Исследованы лишь немногие процессы, например [c.145]

Монография состоит из десяти глав. В первой главе, посвященной общим кинетическим закономерностям химических реакций, рассматриваются простые и сложные реакции и химическое равновесие. Вторая глава посвящена вопросу о химическом механизме реакций. В ней рассмотрены экспериментальные методы изучения механизма реакций, вопрос о промежуточных веществах и реакции свободных атомов и радикалов. Третья глава посвящена теории элементарных химических процессов, включая теорию столкновений и метод переходного состояния. В четвертой главе рассматриваются бимолекулярные реакции различных типов, а также вопрос о зависимости скорости этих реакций от строения реагирующих частиц, и в пятой главе — мономолекулярные и тримолекулярные реакции. Шестая глава посвящена вопросу об обмене знергии при соударениях молекул, играющем основную роль в процессах их термической активации и дезактивации. В седьмой главе рассмотрены фотохимические реакции, в восьмой — реакции в электрическом разряде и вкратце, что, может быть, не соответствует их все возрастающему значению,— радиационнохимические реакции. Девятая глава посвящена цепным химическим реакциям и последняя, десятая, глава — кинетике реакций в пламенах. В этой главе рассматривается также вопрос о равновесиях в пламенах. [c.4]

В настоящем издании, дополненном и расширенном, рассмотрены условия возникновения искрового, тлеющего, дугового, факельного, коронного, барьерного (тихого) и других электрических разрядов. Описаны аппаратура и методы проведения в разрядах различных химических реакций. В книге содержатся сведения о ряде новых технологических процессов. Введен новый раздел, посвященный реакциям в плазменных струях различных газов. Показаны известные преимущества проведения некоторых реакций в плазме. Сформулированы общие принципы химической кинетики для реакций в разрядах они применены к изучению ряда конкретных случаев электрокрекингу метана, окислению азота, синтезам озона и перекиси водорода, диссоциации двуокиси углерода и другим. На основе кинетических, спектроскопических и других данных обсуждены возможные механизмы химических реакций в разрядах и рассмотрены существующие теории электрической активации. [c.367]

Как показала А. Б. Шехтер [292], в результате анализа кинетических условий иротекания реакций в тлеющем разряде и данных различных авторов, относящихся к синтезу аммиака и к другим реакциям, гетерогенные процессы, осуществляющиеся на стенках разрядной трубки при участии атомов и радикалов, должны играть большую роль в механизме химических реакций в тлеющем разряде. А. Б. Шехтер приходит к общему выводу о гомогенно-гетерогенном характере химических реакций, происходящих в электрическом разряде. [c.449]

Большое многообразие типов и форм электрического разряда, возможность химической активации вещества в широком диапазоне давлений и температуры являются предпосылкой успешного осуществления химических превращений под действием электрического разряда. Нужно, однако, сказать, что, несмотря на огромное число работ, посвященных исследованию разнообразных химических реакций, электроразрядный метод осуществления химических реакций до настоящего времени еще не получил достаточно широкого практического применения, оказавшись в большинстве случаев нерентабельным и неспособным конкурировать с другими химико-технологическими методами. Вместе с тем весь имеющийся опыт проведения химических реакций в электрическом разряде различных типов приводит к заключению, что в результате более детального изучения кинетики и механизма реакций в разряде должны быть найдены условия проведения реакций, дающие лучшие выходы ценных продуктов, чем это было возможно до настоящего времени. [c.445]

Изложенные выше представления о радикальном механизме превращения метана в электрическом разряде в основном базируются на данных химического анализа состава продуктов реакции, на кинетических данных и данных спектроскопических исследований разряда в метане. [c.453]

Рассматриваемое явление представляет собой близкую аналогию с переходом несамостоятельного электрического разряда в самостоятельный в том и другом случае процесс, начавшийся под действием внешнего фактора (внешняя генерация активных центров, ионизирующее действие внешнего агента), продолжается и по устранении последнего за счет генерации активных частиц (радикалов и электронов) самим процессом. В основе указанной аналогии лежит сходство механизмов и кинетики обоих явлений. Действительно, разветвляющим процессом в случае электрического разряда является ионизация молекул ударом быстрого электрона или иона (ударная ионизация), в результате которой возникает один новый электрон и один новый ион, т. е. два новых активных центра . Скорость этого разветвляющего процесса, как и скорость разветвляющего химического процесса в рассматриваемом нами случае, пропорциональна первой степени концентрации активных (ионизующих) частиц. Процессом, аналогичным обрыву химических цепей, в электрическом разряде является рекомбинация ионов и электронов, т. е. квадратичный процесс, подобный квадратичному обрыву цепей. [c.509]

Растворы полимеров, подвергнутые воздействию электрических разрядов высокого напряжения, испыты вают интенсивное расщепление на радикалы [67—69]. Механизм появления активных центров в этом случае объясняется резким увеличением давления вследствие малой сжимаемости жидкости при гидравлическом воздействии ударной волны. Движение раствора в радиальном направлении по отношению к зоне образования искры создает в реакционной массе пустоты, переходящие в ударные кавитационные волны, способные разорвать химические связи. На рис. 213 приведена схема установки, позволившей осуществить это явление практически. [c.340]

Лазерными свойствами обладают и вязкие газодинамические течения, где за счет механизма диффузии и соответствующим образом подобранных химических реакций можно добиться получения эффекта инверсии и усиления [47]. Таким образом, в физической газовой динамике в самых различных течениях может иметь место сильная уровневая неравновесность. Это явление может быть использовано не только для селективного усиления или поглощения излучения, но и для диагностики течений, при выявлении характерных признаков потоков и т. д. Во внешних гидродинамических течениях этот эффект можно стимулировать электрическим разрядом, наружным дожиганием топлива и т. п. [c.123]

Электрический разряд в газе, как и всякое сложное явление, может быть исследован и описан с двух точек зрения. Во-первых, могут быть выяснены общие макроскопические зависимости, определяющие свойства разряда в целом. Во-вторых, можно попытаться объяснить эти общие закономерности с помощью детального механизма проходящих в разряде элементарных процессов. Первый, феноменологический, путь является естественным, начальным этапом любой теории. Второй путь должен обосновать, опровергнуть или, наконец, дополнить и расширить выводы, полученные первым путем. Нет необходимости объяснять, например, с помощью аналогий с термодинамикой или формальной химической кинетикой, что общие феноменологические закономерности могут отклоняться от реально существующих. От феноменологической теории можно требовать только того, чтобы она не содержала внутренних противоречий, т. е., чтобы основанные на опыте предпосылки теории не входили в противоречие с выводами из нее в целом. Это нисколько не обесценивает значения такой теории в они-сании конкретных явлений, а напротив, является преимуществом перед любой детальной теорией, как правило, основанной на принятии той или иной модели и, следовательно, ограниченной в своей истинности адекватностью этой модели с реальным процессом. В электротехнике общие феноменологические свойства электрических приборов принято изображать в виде эквивалентных схем, которые позволяют производить расчет приборов, так как эти схемы состоят из простых элементов и отображают прибор только как источники или потребители электрической энергии, но не являются его моделью [30]. Как отмечалось выше, химическое дейст- [c.80]

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]

В химической технологии применяется низкотемпературная плазма, получаемая в плазменных генераторах (плаз м о -тронах)—электрод у говых при помощи электрической дуги или индукционных при помощи высокочастотных газовых разрядов. Низкотемпературной считается плазма, имеющая температуру порядка 15 000—30000° К. В такой плазме еще присутствуют недиссоциированные молекулы, но в основном в ней содержатся газовые ионы и свободные радикалы. Молекулы и свободные радикалы в плазме вступают в различные химические реакции. При этом в плотной равновесной плазме реакции происходят, главным образом, за счет активирующего действия высоких температур. В разряженной неравновесной (высокоионизированной) плазме механизм химических реакций аналогичен радиационным н фотохимическим реакциям, т. е. активация молекул происходит непосредственно за счет ударов быстрых электронов или ионов. [c.283]

При импульсных электрических разрядах в смесях Н2 с галогенами и галогенсодержащими веществами [289—291] наблюдается генерация на молекулах галогеноводородов. Разряд в чистом галогеноводороде не приводит к генерации, поэтому очевидно, что инверсия образуется в химической реакции. Генерация происходила на линиях переходов ветви Р(Ао = 1, и 5) молекул НР, ОР, НС1, НВг, ОС и ОВг. Механизм возникновения инверсии не установлен, но в импульсном разряде появляется очень много возбужденных частиц. Для поддержания достаточно низкой заселенности нижнего лазерного уровня необходимо тщательно очищать исходную смесь от галогеново- [c.205]

Механизм химических реакций в электрическом разряде. Очень многие химические реакции требуют для своего начала подогрева реагирующих веществ и при высоких температурах протекают значительно быстрее, чем при низких. Поэтому вполне естественно было искать причину более лёгкого протекания химических реакций в газовом разряде в выделении разрядом тепла и ожидать наиболее успешного протекания реакций в той форме разряда, в которой выделение тепла наибольшее, а именно, в электрической дуге. В некоторых частных случаях это ожидание качественно оправдывается (например, при получении N0 из воздуха), но в других опыт не подтверждает эту простую теорию. Известен целый ряд реакций, усиленно протекающих в таких формах разряда, где выделение тепла минимальное (например, образование озона в воздухе в тихом и в коронном разрядах). [c.678]

МЕХАНИЗМ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РАЗРЯДЕ 679 [c.679]

С другой стороны, очевидно, что для возбуждения резонансных линий больщинства элементов температура даже наиболее горячих пламен недостаточна, в то время как степень диссоциации соединений тех же элементов при этой температуре достигает заметной величины. Поэтому использование для анализа спектров абсорбции позволяет существенно расширить круг определяемых с помощью пламен элементов, при условии сохранения высокой точности измерений, что и определило успех метода атомно-абсорбционного анализа. Опыт применения этого метода показал, что во всяком случае до последнего времени спектральные методы анализа, основанные на использовании электрических разрядов, не позволяли достигнуть столь высокой воспроизводимости и правильности определений. Это тесно связано с принципиальным различием механизмов, обусловливающих влияние химического состава плазмы на ее оптические свойства. Так, в электрических разрядах даже незначительное варьирование состава вследствие различия в потенциалах ионизации разных элементов вызывает изме-ние концентрации электронов. Поэтому меняется проводимость плазмы, сила тока разряда и величина энергии, выделяющейся в единице объема плазмы. В свою очередь, это влечет за собой изменение температуры, интенсивности излучения и степени диссоциации молекул, содержащих определяемые элементы. [c.44]

Развитие газовой электрохимии как одной из областей физической химии нельзя ограничивать изучением лишь формально химических закономерностей и элементарного механизма реакций, протекающих в электрических разрядах. Несмотря на весьма солидное количество опубликованных работ в этой области, суммарная теоретическая значимость их оказывается недостаточной для широких обобщений и для создания всеобъемлющей теории химических реакций в электрических разрядах. [c.140]

В плазме электрического разряда образуются ионы среды и материала электродов. Доля последних в общем балансе частиц зависит от физических свойств вещества электродов, формы разряда и его параметров. В зависимости от целей практического использования плазменного состояния вещества преобладание электродного компонента желательно, в других случаях его присутствие оказывается вредным. Электродный компонент может играть существенную роль в кинетике и механизме химических реакций при электрическом разряде как катализатор или как фактор, препятствующий протеканию реакции. Поэтому изучение механизма поступления вещества электродов в плазму разряда и особенно нахождение способов управления ходом этого процесса представляет собой актуальную задачу. [c.106]

В 30-х годах наша лаборатория поставила вопрос о физико-хими-ческом исследовании и усовершенствовании метода фиксации атмосферного азота с помощью электрических разрядов [1, 2]. Была поставлена проблема повышения энергетических выходов окислов азота, исследование кинетики и элементарного механизма этого процесса как результата взаимодействия электронного и молекулярного газа в плазме. Второй проблемой, связанной с плазмохимической фиксацией атмосферного азота, явилась разработка физико-химических основ переработки разбавленных нитрозных газов в концентрированную азотную кислоту. Это связало проблему фиксации азота с электросинтезом озона. Указанная область газовой электрохимии (плазмохимии) разрабатывалась кроме авторов настоящей статьи также С. С. Васильевым, Е. И. Ереминым, А. Н. Мальцевым, А. Л. Шнеерсон и Б. А. Коноваловой в Московском университете и в Институте азотной промышленно- [c.217]

Имеется по существу два различных подхода к решению подобных задач. Можно потребовать, чтобы решению экстремальной задачи предшествовало всестороннее исследование как кинетических закономерностей, так и механизма элементарных процессов, которое дало бы возможность создать теорию, позволяющую решать любые экстремальные задачи данного класса. Этот путь весьма сложен и трудоемок даже в случае обычных термических реакций. Для химических реакций в электрических разрядах этот путь тем более труден из-за обилия самых разнообразных факторов термодинамических, электротехнических и электрофизических факторов, связанных с геометрическими параметрами электроразрядных аппаратов, и т. д. Совокупность элементарных процессов в разрядах чрезвычайно сложна, и вопрос о механизмах реакций в электрических разрядах находится по существу в начальной стадии теоретической разработки. Поэтому практически используемые в работах системы нз бинарных, тройных и более сложных смесей, как правило, не поддаются теоретическому изучению в разумные сроки. [c.221]

Два рассмотренных выше примера синтезов фторидов проводились в термической плазме, характеризовавшейся высоким давлением и высокими энтальпиями, в которой реализовались условия локального химического равновесия. Термическая плазма представляет только одно из нескольких состояний, которые могут быть получены в электрических разрядах. Множество исследований других химических синтезов проводились в маломощных тлеющих разрядах низкого давления и маломощных дугах, в которых не устанавливалось равновесного химического состава. Для таких условий важную роль играет процесс передачи кинетической энергии электронов на внутренние степени свободы индивидуальной молекулы. Электроны, ускоренные приложенным электрическим полем, могут обладать кинетической энергией, достаточной для генерации при соударениях с молекулами возбужденных или ионизированных состояний этих молекул. Электроны, сталкивающиеся с молекулами, могут также вызвать диссоциацию их с образованием как нейтральных, так и ионизированных осколков. Реакция же протекает в результате взаимодействия этих неустойчивых соединений с соседними невозбужденными молекулами или другими возбужденными частицами. Физические условия, существующие в различных типах газовых разрядов, рассмотрены в гл. I. Механизмы возбуждения молекул электронным ударом подробно описаны Кондратьевым [62]. [c.212]

Для исследования механизма и кинетики химической реакции, протекающей в неравновесных условиях, необходимо знать сечения всех рассматриваемых процессов, зависимость их от энергии реагирующих частиц, распределения этих частиц по энергиям и эволюции таких распределений во времени. Большую роль в неравновесной плазме электрических разрядов могут играть реакции с участием электронов и ионов. [c.238]

В-третьих, хотя постулат, сформулированный в начале параграфа, о том, что скорость реакции в разряде пропорциональна мощности, подтверждается всей совокупностью экспериментальных данных, вопрос о зависи-М ости коэффициента пропорциональности от условий и связанный с ним вопрос о механизме превращения электрической энергии в химическую еще ждет своего полного разрешения. [c.184]

Большую ясность в механизм химических процессов, протекающих в электрических разрядах, внесли исследования последних двух-трех десятков лет, посвященные изучению химической активности различных газовых частиц. Такое изучение стало возможным после того, как были разработаны удобные пути получения этих частиц, в результате чего явилась возможность расчленить многие химические процессы и изучить их по стадиям. При решении этой задачи большую помощь оказали современные методы спектроскопии, позволившие установить присутствие в зоне разрядов большого числа нестойких промежуточных соединений. [c.136]

В химических реакциях, протекающих в электрических разрядах в газовой фазе, свободные радикалы играют большую роль. Свободные радикалы отличаются исключительно высокой химической активностью. Они энергично реагируют с различными нейтральными молекулами, вызывая разнообразные химические реакции, которые протекают по цепному механизму [ ]. В тех случаях, когда желательно иметь свободные радикалы в чистом виде (например при изучении реакций, протекающих при их участии), их получают методами термического или. фотохимического разложения различных органических соединений Электрические разряды для этих целей обычно не применяются, так как они, как это было показано выше, вызывают образование большого числа различных активных газовых частиц. [c.140]

Установление механизма химических процессов, протекающих в электрических разрядах, представляет собою весьма сложную задачу, что объясняется одновременным образованием в зоне разряда большого числа различных типов активных газовых частиц, способных вызывать, как мы видели выше, разнообразные химические реакции. На характер протекания этих реакций большое влияние может также оказывать присутствие в зоне разряда различных сенсибилизаторов, катализирующих. химические процессы. [c.140]

Кроме глав I и II, посвяш енных общим вопросам кинетики и механизма химических реакций, главы VI (Реакции комбинации и тримолеку-лярные реакции), глав VIII и IX (Фотохимические реакции и реакции в электрическом разряде), глав XI и XII (Цепные реакции и Процессы горения), подвергшихся существенной переработке и в значительной их части написанных заново, вновь была написана одним из авторов (Е. Е. Никитиным) глава III, посвященная теории элементарных процессов, и теоретические разделы в главе IV (Обмен энергии при молекулярных столкновениях), в главе V (Мономолекулярные реакции) и в главе VII (Бимолекулярные реакции). Кроме того, в монографию включена глава, посвященная радиационно-химическим реакциям (глава X), написанная крупнейшим специалистом в области химии высоких энергий В. Л. Таль-розе, которому принадлежит также 46 монографии (Радиационно-хи-мическое инициирование цепных реакций). [c.6]

Новая точка зрения на природу и механизм химической активации в разряде недавно была выдвинута Бартоном и Маги [471]. Согласно этим авторам, важную роль в процессе химической активации должны играть медленные электроны (/< = 0,5 — 4 эв), присутствующие в зоне разряда в значительных количествах. По их мнению, роль этих электронов заключается в последовательном (ступенчатом) возбуждении различных электронных уровней имеющихся в зоне разряда молекул и радикалов, в результате чего образуются активные частицы различной степени активности, в частности, такие, энергия которых значительно превын1ает энергию медленных электронов и которые не могут быть возбуждены при единичном соударении с медленным электроном. Применяя эти представления к реакции образования ацетилена из метана в электрическом разряде, Бартон и Маги постулируют формальный механизм реакции, в котором, наряду с атомами Н и радикалами СН и СНз, существенную роль И1 рают радикалы СН >, находящиеся на различных ступенях возбуждения и в силу этого способные к различным превращениям. Из этого механизма они получают кинетический закон реакции (скорость образования ацетилена пропорциональна концентрации метана и корню квадратному из силы разрядного тока), тождественный с законом, установленным Винером и Бартоном [1287] эмпирическим путем для стационарной реакции, осуществляющейся при пропускании струи метана через разряд. Совпадение теоретического и эмпирического законов реакции, конечно, нельзя рассматривать как доказательство правильности постулированного Бартоном и Маги механизма Однако несомненно, что в известных условиях медленные электроны должны играть существенную роль в процессе химической активации. [c.453]

Во всех предлагавги ихся в последнее время механизмах образования ацетилена из метана в электрическом разряде цепи играют существенную роль. К представлению о значительной вероятности цепного механизма реакций в разряде приводят как теоретические соображения, основывающиеся на наличии в зоне разряда различного рода свободных атомов и радикалов, в условиях повышенной температуры разряда обладающих высокой химической активностью, так и экспериментальные факты, получающие наиболее простое истолкование на основе цепного механизма реакций. Так, наиример, исс,педоваиие продуктов электрокрекнига паров различных органических веществ в тихом разряде показывает, что их состав очень близок к составу продуктов термического крекинга (пиро-.тиза) этих веществ. Для иллюстрации в табл. 47 приведены результаты анализа состава продуктов крекинга наров ацетона в тихом разряде и состава продуктов пиролиза. [c.453]

Как было показано на стр. 95, два атома в газовой фазе не могут при столкновении соединиться друг с другом без участия третьего тела. Точно так же мало вероятно соединение атома или радикала с каким-либо другим атомом или радикалом с образованием одного устойчивого продукта, если тепло, выделяющееся при химической реакции, не может быть удалено каким-либо способом, так как и в этом случае должен соблюдаться закон сохранения момента и квантование внутренней энергии. Поэтому такие газовые реакции, как Нг-f-СЬ = 2H , которые инициируются электрическими разрядами, идут через свободные атомы и являются не простыми процессами соединения, а в основном реакциями замещения в газовой фазе, а также более сложными процессами, включающими тройные сго-лкновения или реакции на поверхности. Действительно, почти все газовые реакции представляют сложные цепные процессы с последовательными замещениями атомов. Данные о кинетике этих цепных реакций можно найти в других книгах . Мы коснемся только вопроса о доказательстве их атомного механизма. [c.98]

Кинетика и механизм реакции Кольбарна и Кеннеди, несмотря на большое ее значение в химии фторидов азота, не изучены. Очевидно, что селективное отщепление только одного атома фтора от трифторида азота определяется структурой молекулы трифторида азота, для которой энергия диссоциации первого атома фтора меньше (56 ккал/моль) энергии диссоциации двух других атомов (см. гл. 2). Этим объясняется преимущественное направление конерсии в сторону тетрафторгидразина. Однако отрыв двух атомов фтора с образованием дифтордиазинов и трех атомов — с образованием азота также имеет место. Поэтому в продуктах реакции всегда содержится азот. Термически менее стабильные дифтордиазины, обладающие к тому же большей химической активностью по сравнению с тетрафторгидразином и трифторидом азота, разлагаются до азота. При более низких срёднегазовых температурах, например в условиях конверсии в электрическом разряде, дифтордиазины составляют основные продукты реакции наряду с тетрафторгидразином. [c.178]

Второй основной механизм возбуждения связан с применением плазмы, возникающей при электрическом разряде в газе, например азоте или аргоне. Плазму можно определить как нейтральный газ, содержащий значительные количества положительных и отрицательных ионов и свободных электронов. Для создания плазмы необходим постоянный подвод энергии, обеспечивающий образование новых ионов, чтобы компенсировать их рекомбинацию с образованием нейтральных атомов. Разновидностью плазмы является пламя, которое питается энергией химической реакции. Благодаря строеникЗ энергетических уровней для получения плазмы особенно подходит аргон, обладающий, кроме того, дополнительным преимуществом — химической инертностью. [c.198]

НОЙ химической частицы и характера первичного элементарного акта и, во-вторых, к изучению возможных вторичных реакций. Следует иметь в виду, что плазма разряда может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме температуры электронного и молекулярного газа одинаковы и роль электрического поля состоит лишь в сообщении плазме, конечно через электронный газ, энергии, достаточной для поддержания высокой температуры. В такой горячей изотермической плазме концентрации различных частиц определяются термодинамическим равновесием и могут быть подсчитаны, если известны соответствующие константы равновесия и температуры, по обычным термоди-намическйм уравнениям. Механизм химических реакций в изотермической плазме не отличается от механизма реакций, протекающих при высокой температуре, созданной в системе любым другим способом. В этом случае говорят о термической активации реакций в разряде. В некоторых случаях, например в конденсированной искре и в микроразрядах барьерного разряда, активные частицы, созданные в течение кратковременных импульсов тока, могут затем попадать в среду со значительно более низкой температурой, вызывать в ней вторичные реакции и создавать продукты, концентрации которых будут существенно отличаться от равновесных при температуре, первоначально создавшей активные частицы. Тем не менее и в этом случае природа первичной активации имеет термический характер. [c.236]

В настоящее время все более возрастает интерес к химическим реакциям, протекающим в электрических разрядах различного типа. Такое положение объясняется рядом обстоятельств. С одной стороны, благодаря сравнительной простоте и практической безынерционно-сти технологических процессов, применение электрораз-рядных аппаратов в качестве химических реакторов открывает щирокие перспективы перед промышленностью. С другой стороны, исследование химических реакций в разрядах представляет большой теоретический интерес с точки зрения выяснения механизма элементарных актов химических реакций тем более, что существует много разнообразных методов исследования таких систем, а системы можно выбрать любой степени сложности. [c.110]

Второе направление в разработке процесса непосредственной фиксации азота заключается в получении цианистого водорода H N. Производство этого вещества среднетоннажное и составляет в США 200 ООО т в год [17]. Больше половины продукции используется для изготовления акрилонитрила, меньшая ее часть идет на получение метилметакрилата и других веществ, применяемых в производстве пластических масс. Основной способ получения H N на современных предприятиях заключается в проведении реакции между аммиаком и метаном на платиновом катализаторе при температурах от 1300 до 1600 °К. В процессе Шванигена используется другой метод осуществления реакции углеводорода с аммиаком. В этом методе реакция протекает при температуре около 1800 °К во взвешенном слое частиц угля, нагреваемых низковольтными электрическими разрядами между частицами. Выход H N в этих процессах достигает 85—909о теоретически возможного. Хотя H N производят описанными выше методами, представляет интерес исследование получения H N при высоких температурах с использованием азота в качестве сырья. При этих условиях химический механизм, вероятно, редко отличается от механизма применяемых процессов это может привести к более совершенному методу получения H N. [c.129]

Плазма разряда может быть изотермичной и неизотермичной. При изотермичной плазме температуры электронного и молекулярного газов раины и роль электрического поля состоит лишь в сообщении плазме, конечно, через электронный газ, энергии, достаточной для поддержания высокой температуры. В такой горячей изотермической плазме концентрации различных частиц определяются термодинамическим равновесием и могут быть подсчитаны, если известны соответствующие константы равновесия и температуры, по обычным формулам термодинамики. Механизм химических реакций внутри изотермической плазмы не отличается от механизма реакций, протекающих при высокой температуре, созданной в системе любым другим способом. В этом случае говорят о термической активации реакций в разряде, которая должна изучаться в общем плане теории термических реакций. Однако, в некото- [c.185]

Механизм химического действия ультразвука. Наибольшее распространение получила кавитационно-электрохимическая теория, согласно которой при образовании кавитационной полости на ее границах возникают ионы жидкости различных знаков. В полости возникает электрическое поле, напряженность которого из-за размеров полости может достигать нескольких сот в/см. Такие поля приводят к разрядам внутри полости, что, в свою очередь, вызывает ионизацию продифундировавших в полость газов или молекул растворенных примесей, ионы которых могут явиться причиной возникающих под действием ультразвука химических реакций. [c.130]