Самоускорение реакции

Еще больший температурный запас относительно температуры самовоспламенения принимают, когда высокая температура создается не на поверхности, а в оборудовании, например, при химическом взаимодействии веществ, при наличии теплового источника в самом аппарате. В этом случае резко снижается теплоотдача, и условия теплового самоускорения реакции становятся более благоприятными. Поэтому для перехода к режиму нестационарного прогрессивного самоускорения реакции и воспламенения продуктов требуется нагрев до гораздо менее высокой температуры, чем при самовоспламенении горючей смеси от нагретой поверхности. [c.203]

Некоторые горючие вещества при нагревании загораются при весьма низких температурах. Так, смеси сероуглерода п диэтилового эфира с воздухом воспламеняются при температурах 180—200 °С. Это связано с особенностями цепного механизма реакции и возникновением холодного пламени. При длительном контакте нагретого тела с горючей смесью в ней возникает медленная химическая реакция. При этом образуются и накапливаются сравнительно долгоживущие активные промежуточные продукты, происходит близкое к изотермическому (т. е. без изменения температуры) самоускорение реакции. В достаточно благоприятных условиях цепное самоускорение реакции может стать настолько значительным, что она перестает быть изотермической, и происходит тепловое воспламенение. [c.203]

Характерной особенностью использования аммиака является низкий стехиометрический коэффициент (6,1 кг/кг), высокая температура воспламенения аммиачно-воздушных смесей (650°С) и их вялое сгорание. Последнее обусловлено низкой температурой аммиачного пламени (1956 К по сравнению с 2336 К для бензина), в связи с чем самоускорение реакций горения замедляется. Цетановое число аммиака близко к нулю, в то же время аммиак отличается высокой детонационной стойкостью его октановое число составляет —ПО по моторному и я 130 по исследовательскому методам. [c.189]

Действительно, воспламенение может происходить не только в результате возникновения цепной лавины (цепной взрыв). Возможна и другая причина — возникновение тепловой лавины (тепловой взрыв). Если реакция экзотермична, то при некоторых условиях температуры, давления и теплоотвода та теплота, которая выделяется реакцией, может не успеть отдаваться стенкам сосуда. В результате произойдет нагрев реагирующей газовой смеси. Повышение температуры вызовет ускорение реакции, что приведет к дальнейшему разогреву смеси, а следовательно, к еще большему ускорению реакции и т. д. Будет происходить прогрессивный саморазогрев смеси и самоускорение реакции, которое и закончится тепловым взрывом. [c.60]

Самоускорение реакции может вызывать не только продукт-катализатор, но и целый ряд других причин. [c.225]

Го кр < Го С Т = и — взрыв созревает квазистационарно (важную роль играет изотермическое самоускорение реакции). [c.308]

Проследите в течение 2—3 мин за изменением скорости реакции в другой пробирке, в которую не добавляли сульфата марганца. Почему в этой пробирке происходит самоускорение реакции По какому признаку вы эго определили [c.47]

Помимо цепного механизма горения и взрыва, при котором самоускорение реакции вызывается прогрессирующим развитием реакционных цепей, разработана также теория теплового взрыва. [c.142]

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]

Самоускорение реакций, протекающих по механизму энергетического разветвления цепей, происходит при очень малых давлениях реагентов. Примерами двух возможных механизмов таких реакций могут служить реакции [c.228]

Температура стационарного разогрева реагирующей системы Г, выше которой система способна к самоускорению реакции, называется температурой самовоспламенения. [c.79]

На рис. 6 приведены записи сопротивления проволоки термометра шлейфом осциллографа, давления — при помощи чувствительного оптического мембранного манографа и шкалы времени (колебаний камертона с частотой 147 сек ) для указанных условий. Период индукции от момента впуска смеси (В) до взрыва (Е) составляет т=1,28 сек. Заметное повышение температуры вследствие протекания реакции обнаруживается лишь в тачке Н и длится около 0,28 сек. Саморазогрев непосредственно перед взрывом достигает около 90°. В основной части периода индукции — около 1 сек., самоускорение реакции, регистрируемое по повышению давления, протекает ири постоянной температуре. [c.17]

Эффективная энергия активации процесса воспламенения может быть определена по температурной зависимости коэффициента самоускорения реакции ф, задержки воспламенения или предела воспламенения. [c.64]

Температура начала реакции в пламени условна в том же смысле, как условна граница, отделяющая период индукции от самовоспламенения — обе они определяются чувствительностью регистрирующего метода или условно принятой величиной предельной скорости реакции и тепловыделения. Но это не лишает их объективного кинетического значения, как начала прогрессирующего самоускорения реакции. [c.185]

Отношения констант скоростей, наиболее существенных для прямого цепного механизма, рассмотренного выше, приближаются к единице, когда температура превышает 1000 К. Ниже этой температуры реакция (а), имеющая более высокую энергию активации, определяет скорость всей реакции, даже при избытке молекулярного кислорода, а концентрация атомов водорода значительно выше концентрации других активных центров. В условиях самоускорения реакции при такой относительно низкой температуре для концентрации атомов О и радикалов ОН удовлетворительно выполняется квазистационарное приближение, в то время как концентрация атомов водорода, ответственных за цепное разветвление, нестационарно растет и определяет кинетику цепной реакции Такое замечательное упрощение кинетики [c.119]

Весьма вероятно, что в ряде исследованных нами полимеров, окисление которых описывается З-образной кривой, начальная стадия самоускорения реакции объясняется образованием разветвляющего цепи продукта, а дальнейшее замедление процесса связано с накоплением веществ, тормозящих реакцию. [c.414]

Как мы видели, такое самоускорение реакции является серьезным доводим в пользу гипотезы о повышении вероятности вырожденных разветвлений нод влиянием слабых антиоксидантов. [c.427]

Основным отличием автокаталитического теплового самовоспламенения от чисто теплового является более длительный период индукции автокаталитического процесса. Причем значительная часть этого периода связана с самоускорением реакции без повышения температуры. [c.14]

Кроме теплового воспламенения газовых смесей возможно также самоускорение реакции горения, свя занное с развитием цепной реакции. Процесс самовоспламенения реальных горючих смесей имеет цепной характер. Самовоспламенение горючей смеси может произойти только в случае превышения некоторой определенной температуры, называемой температурой самовоспламенения. В отличие от таких характеристик, как нор.мальная скорость и концентрационные пределы, температура самовоспламенения не является физикохимической константой горючей газовой смеси и зависит от габаритов сосуда или аппарата, в котором находится смесь, и от ряда других факторов. [c.22]

Реакция окисления экзотермическая и при определенных услоииях может самоускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение и называется самовоспламенением. Различают самовоспламенение тепловое [c.125]

Н. Н. Семеновым была также разработана теория тепловых взрывов. В большом числе случаев газовые реакции протекают в условиях, близких к стационарным. Это определяется тем, что скорость выделения тепла при таких реакциях равна скорости его отвода в окружающую среду. В случае взрывных реакций скорость выделения тепла q больше скорости его отвода q . Такое увеличивающееся са-моразогревание смеси и самоускорение реакции приводят к тепловому взрыву. Рассмотрим, как будет изменяться соотношение между (/1 и <72 в зависимости от температуры. Величина q равна произведению скорости реакции со на ее тепловой эффект Q, т. е. <7i = uQ. Например, для случая реакции второго порядка [c.466]

Это явление связано с особенностя.ми цепного механизма реакции и возникновением холодного пламени. При длительном контакте с нагретым телом в горючей смеси возникает медленная химическая реакция. При этом образуются и накапливаются сравнительно долгоживующие активные промежуточные продукты, происходит близкое к изотермическому самоускорение реакции. В достаточно благоприятных условиях цепное самоускорение реакций может стать настолько значительным, что она перестанет быть изотермической и произойдет тепловой взрыв. [c.149]

Н. Н. Семенов ставит вопрос о том, может ли в этом случае скорость реакции стать бесконечно большой, как это формально следует из уравнения (111-20). Ответ, который он дает, заключается в том, что самоускорение реакции одновременно связано как с быстрым увеличением концентрации активных центров в системе, так и с не менее быстрым израсходованием источника этих активных центров — исходных веществ. Последнее приводит к тому, что в некоторый момент концентрация исходных веществ становится уже недостаточной, чтобы поддерживать самоускорение реакции. Начиная с этого времени скорость, пройдя через максимум, начнет уменьшаться и упадет до нуля. Таким образом, воспламенение вовсе не означает, что скорость реакции становится бесконечно большой. Воспламенение, по определению Н. Н. Семенова, это такой процесс, при котором все исходное вещество претерпевает превращение в ковечное, но очевь короткое время, составляющее долю секунды [5]. [c.53]

По П. Н. Семенову, самовосплаиеыетпю углеводородов представляет собой тепловой взрыв, который возникает в результате самоускорения цепной окислительной реакции с вырожденным разветвлсяхиом. Если бы такую реакцию удалось осуществить в изотермических условиях, взрыв, в случае его наступления, имел бы чисто цепную природу. На самом же деле обычно самоускорение реакции приводит к нарушению равновесия между скоростью выделения тепла и скоростью теплоотдачи. Таким образом, имеет место и тепловое самоускорение реакции — в результате взрыв будет иметь цепочечно-тепловую природу. Условием взрыва, следовательно, яв./1яется достижение По ходу реакции скоростью тепловыделения Ф (Ф — wQ, где W — скорость, а — тепловой эффект реакции) некоторого критического значения, определяемого условиями проведения опыта. [c.363]

Самоускорение реакции объясняется следующим образом. Вначале очень медленно протекает обменная реакция вытеснения H IO3 из бертолетовой соли [c.47]

Если повышать температуру стенок сосуда, в котором заключена газовоздушная смесь, то тепловые потери будут уменьшаться и при известном значении этой температуры тепловыделенпе будет превышать потери, начнется самоускорение реакции и произойдет воспламепеипе смеси, т. е. тепловой взрыв. [c.125]

Если /г [HZ] > ф, то dn/di = o и реакция протекает в стационарном режиме, а при /z IHZ] < ф — в автокаталитическом. Для некоторых ингибиторов характерна критическая концентрация [HZjhp, ниже которой набпюдается самоускорение реакции. [c.629]

Механизм процесса зажигания не имеет принципиальных отличий от процесса самовоспламенения. В процессе зажигания так же, как- и при самовоспламенении, большое значение имеют условия самоускорения реакций. Однако саморазгон реакций здесь происходит горючей смеси, а ограничен лишь небольшой частью объ ника зажигания. [c.85]

Цепное ]юспламсиепие в чистом виде осуществляется только прн низких давлениях (обычно значительно ниже 1 атм), когда отсутствует более или менее заметный разогрев смеси за счет реакции и его влияние на самоускорение реакции. Границы областей цепного воспламенения в этих [c.24]

Величина Тд , достигающая иногда десятков минут, показывает, что самоускорение реакции идет но механизму вырожденных разветвлений. Современные представления о цепном окислении углеводородов через о])-ганические перекиси в качестве активных промежуточных продуктов опираются на схему, предложенную Уббелоде [135] и представляющей развитие на основе представлений о радикальных цепях пдей перекиспой теорпи окисления Баха — Энглера [6]. Основные реакции этой схемы [c.36]

Тизар и Пай при выводе соотношения между величиной задержки и температурой исходили из представления о воспламеиешш, как явлении теплового взрыва, в котором самоускорение реакции, приводящее к воспламенению, вызвано только возрастанием для скорости тепловыделения. В последующих исследованиях самовосиламенения от сжатия вообще никаких оиределенных представлений о природе явления не формулировали. Однако сами опытные данные по изменению с температурой задержки самовоспламенения углеводородовоздушных смесей при высоких [c.121]

Как отмечалось в 7 (стр. 77), регистрируемая в процессе распространения холодного пламени скорость повышения давления не может служить для непосредственной оценки скорости химической реакции. В этом отношении поучителен пример работы Рейцера и Лемба [43], в которой по скорости повышения давления ири холоднопламенном окислении цик-лопентана и 2,2,4-триметилпентана, при сжатии в цилиндре двигателя, вычисляют величины и 9 в формуле для цепного самоускорения реакции (2.13) и получают лишенные смысла количественные соотношения, например для изооктана [c.139]

Так, саморазогрев будет обусловливать, по крайней мере частично, самоускорение реакции при относительно быстром разложении сравнительно больших масс вещества в экзотермической реакции. Но даже сильно экзотермическую реакцию можно изучать в условиях, ко гда разложение идет с такой малой скоростью, что саморазогрев играет подчиненную роль и по своей величине недостаточен для объяснения наблюдаемого ускорения реакции. Экспериментальным критерием отсутствия существенного влияния саморазогрева на скорость является одинаковая величина последней при проведении опыта в вакууме и в атмосфере водорода или гелця. Естественно, что саморазогрев не играет никакой роли в увеличении скорости эндотермических реакций. [c.292]

Л. В. Писаржевский и Е. И. Шульц исследовали индукционный период самоускоряющейся реакции соединения водорода и кислорода на платиновом катализаторе, приготовленном в виде пластинок, предварительно обработанных кислотой или щелочью или подвергнутых анодной или катодной поляризации. Кинетика этого процесса была исследована С. Ю. Елович и В. С. Розингом. Удалось показать, что самоускорение реакции не является результатом удаления с поверхности покрывающих или отравляющих ее примесей, а происходит благодаря явлению автокатализа, который наблюдается вследствие разрыхления поверхности контакта и создания высокоактивных поверхностных структур за счет энергии первичной экзотермической реакции. Самоускорение гетерогенных каталитических реакций оказалось довольно распространенным явлением. Например, И. Е. Ададуров наблюдал сильное разрыхление и активацию платиновых сеток при окислении аммиака, Д. П. Добычин то же явление само-активации катализатора наблюдал при разложении метилового спирта на окиси цинка, содержавшей промоторы. Перечисленные работы показывают, что кинетика гетерогенных реакций должна учитывать возможность автокатализа и плоских цепей. [c.10]

Если начальная концентрация гидроперекиси была невысокой (не выше 0,1 мол л), то во всех растворителях (за исключением к-нонана) реакция имела первый порядок. Эта закономерность сохранялась до 75—85% падения начальной концентрации гидроперекиси, после чего наблюдалось заметное торможение реакции. В к-нонане разложение гидроперекиси кумола протекало также по реакции первого порядка, если ее начальная концентрация не превышала 0,02 мол/л в более концентрированных растворах наблюдалось заметное самоускорение реакции. В л4-ксилоле самоускорение реакции имело место при начальной концентрации гидроперекиси выше 0,1 мол л. В анизоле, кумоле, фенилцик-логексане и в диизопропилбензоле реакция имела первый порядок независимо от величины начальной концентрации гидроперекиси. Так, в смеси гидроперекиси кумола в кумоле первый порядок реакции по гидроперекиси удовлетворительно соблюдался даже при начальной ее концентрации порядка 30—45 мол.%. [c.213]

Ускорение происходит вследствие того, что конечные или промежуточные продукты катализируют дальнейший Ход реакции. Такой тип самоускорения реакций называется автокаталитиче-оким. Скорость автокаталитической реакции растет по мере накопления катализирующего реакцию продукта, достигает максимального значения и затем уменьшается, что связано с расходованием исходного вещества. Особенность автокаталитического процесса, ведущего к самовоспламенению, заключается в том, что самоускорение происходит с самого начала реакции независимо от того, превышает ли Скорость выделения тепла скорость его отвода. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология