Кінетика реакції горіння

Кінетика реакції горіння

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

При кінетичному принципі попередньо, до початку процесу горіння, створюється однорідна горюча суміш, яка містить газ в кілька більшій кількості, ніж потрібно за стехиометрическим співвідношенням. Від згоряння такої суміші відбувається в короткому жорсткому прозорому факелі без видимих ​​піролітичних процесів, що призводять до утворення в полум'я сажістих частинок. При цьому горіння може протікати при необмежено великому об'ємному теплонапружених, без утворення продуктів неповного згоряння. Зазвичай для спалювання по кінетичного принципом застосовують спеціальні змішувачі або інжекційні пальники, що готують однорідну газоповітряну суміш з коефіцієнтом надлишку первинного повітря # 945; 1 = 1.02 ÷ 1.05. При меншому вмісті первинного повітря по кінетичного принципом протікає тільки початкова стадія горіння, до використання кисню, що знаходиться в суміші з газом.

Залежно від кількості атомів або молекул, що вступають в з'єднання, реакції поділяють по порядку на мономолекулярні, бімолекулярні і тримолекулярного.

У мономолекулярних реакціях (реакція першого порядку) продукти утворюються в результаті хімічного перетворення окремої молекули.

У бімолекурярних реакціях (реакціях другого порядку) відбувається взаємодія між двома молекулами або атомами або атомом і молекулою.

У тримолекулярного реакціях (реакція третього порядку) взаємодіють три частки.

Чим вище порядок реакції, тим повільніше вона протікає, так як для її здійснення необхідно одночасне зіткнення декількох молекул або атомів. Реакції вище третього порядку не зустрічаються, бо одночасне зіткнення чотирьох і більше молекул, що володіють достатньою енергією для реакції, малоймовірно.

Порядок реакції часто буває нижчою за ту величини, яка виходить за стехиометрическому рівняння. Це пояснюється тим, що стехиометрические рівняння в більшості випадків не розкривають механізму реакції, а є лише рівняннями підсумкового балансу.

Під швидкістю хімічної реакції розуміють зміна концентрації реагуючих речовин С, т. Е. Кількість новоутвореної речовини або зменшення реагує речовини в одиниці об'єму в одиницю часу. У загальному вигляді миттєва швидкість реакції зображується рівнянням

Так як речовини реагують в еквівалентних кількостях, то про швидкість реакції можна судити по зміні концентрації будь-якого з реагуючих речовин, тому в зазначеному рівнянні стоїть знак «плюс-мінус». Швидкість хімічних реакцій залежить від природи реагуючих речовин і умов, в яких вони протікають. Найважливішими умовами, що впливають на швидкість реакції, є: концентрація реагуючих речовин, температура і наявність каталізаторів. Згідно із законом діючих мас швидкість хімічних реакцій пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин. На підставі цього закону швидкості реакцій можна виразити через концентрації реагентів в такий спосіб:

де «-» - концентрація реагуючих речовин зменшується; до - константа швидкості реакції; з 1. с2 - концентрація реагуючих речовин.

У процесі теплового руху молекули стикаються між собою. Якби кожне зіткнення призводило до реакції, то будь-яка хімічна реакція протікала б практично миттєво. Однак досвід показує, що реакція протікає з певними кінцевими швидкостями. Отже, не всяке зіткнення між різнорідними молекулами призводить до реакції. Для того щоб відбулася реакція між зіткнулися молекулами, необхідно, щоб вони до моменту зіткнення володіли енергією (кінетичної і коливальної), достатньої для руйнування старих внутрішньо молекулярних зв'язків, тобто зіткнення повинно відбутися між активними молекулами. Після руйнування старих зв'язків утворюються нові. Це супроводжується виділенням енергії. Якщо виділяється енергія більше витраченої, то парниковий ефект позитивний, т. Е. Реакція екзотермічна. У ендотермічних реакцій виділяється енергія менше витраченої.

Схожі статті