14) Понятие о горении и взрыве. Физико-химические основы горения.

Горение – это быстрый физико-химический процесс, окислительно-восстановительный с выделением тепла (экзотермический).

Взрыв – очень быстрое проявление механической работы, вызываемая внезапным расширением сильно сжатых газов ли паров.

Процесс способен к самораспространению, часто сопровождается свечением и образованием пламени. Классическим примером процессов горения является реакции окисления органических веществ или углерода кислородом воздуха (горение кам. угля, нефти, дров). Процесс горения – явл. сложным процессом.Горение по времени – относительно быстрый процесс, поэтому к гоению относ-ся не все ко-но-восстан-ые реакции(медленные реакции – низкомолекулярное окисление, биохимическое окисление, слишком быстрые реакции не входят в понятие горения) Физика горения сводится к процессам тепломассообмена и переноса в реагирующей системе. Химия горения заключается протекании окислительно-восстановительной реакции, связанной с переходом электронов от одного атома к другому. Окислительно-восстановительные реакции могут быть межмолекулярными (протекают с изменением степени окисления атомов в различных молекулах) и внутримолекулярными (протекают с изменением степени окисления разных атомов, но в одной молекуле – например, термическое разложение веществ).

Горение самоподдерживающийся процесс (выделение тепла, к горению относятся экзотермические реакции, суммарная теплота которых достаточна самораспространения процесса).

В процессе горения обр-ся окислы, фториды, хлориды, нитриды.

Энергия, выделяющаяся при горении в результате протекания ХР расходуется на поддержание процессов горения, на создание теплового эффекта, а также процессов рассеивания в окружающем пространстве.

В процессе горения обязательны 2 этапа:

1) Создание молекулярного контакта м/у реагентами.

2) Самовзаимодействие молекул с обр-ем продуктов реакции.

Характеристики горения могут определятся скоростью химич реакции, т.е. кинетическими константами и факторами, определяющими процесс горения, либо скоростью диффузии (диффузионный режим горения).горение часто сопровождается свечением продуктов сгорания и образования пламени.

Пламя – это среда, включающая в себя газы, в ряде случаев конденсированные диспергированные частицы. В пламени – все физ.-хим. превращения реагентов. Наиболее высокотемпературную часть пламени наз реакционной зоной, поверхностью или фронтом пламени. В отличие от взрыва процесс горения распространяется в реагир-ой среде со скоростью, не превышающей скорость звука.

Беспламенное горение : металлы или смеси металлов с неметаллами.

Реакции горения:

C + O₂  CO₂

2C + O₂  2CO

CH₄ + O₂  CO + H₂ + H₂O

CH₄ + 2O₂  CO₂ + 2H₂O

Физико-химические основы горения.

Многочисленные пламена можно классифицировать:

1. по начальному физическому состоянию реагентов.

2. по дисперсному составу.

3. по аэродинамике движения.

   • Диффузионные пламена (предварительно перемешанные)

   • Ламинарные диффузионные пламена

   • Турбулентные диффузионные пламенна

4. светящиеся или прозрачные пламена.