Адиабатический тепловой взрыв

Для самоускорения химической реакции за счет накопления тепла в системе необходимо выполнение двух условий:

а) смесь должна обладать запасом энергии, которая выделяется в ходе реакции в виде тепла, то есть реакция должна быть экзотермической;

б) скорость реакции должна увеличиваться с ростом температуры.

Эти условия не жесткие. Экзотермических реакций довольно много. Второе условие удовлетворяется в подавляющем числе случаев.

Скорости изменения температуры и реакции:

где k 0 – предэкспонента константы скорости реакции;

C 0 – начальная концентрация исходного вещества;

T 0 – начальная температура смеси;

T max – максимальная температура продуктов реакции;

n – порядок реакции (стехиометрический коэффициент для данного вещества в уравнении реакции);

r0 – начальная плотность смеси.


Характер кривых, описывающих тепловое самовоспламенение, представлен на рисунке.

Общий характер кривых подобен случаю цепного самовоспламенения. Тоже имеется период, когда реакция почти не идет, а затем протекает с высокой скоростью.


Характер приведенных кривых становится наиболее ярко выраженным при больших энергиях активации E. Если за период индукции принять время, в течение которого скорость реакции достигает 5 % от своего максимального значения, то для отношения период индукции равен 85 % времени всего процесса, а при – уже 99,97%.

Время, за которое достигается максимальная скорость реакции, – это адиабатический период индукции:

при n = 1;

при n = 2.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: