23.Цепная реакция

Сложная реакция, в кот.происходит послед.повторение определ.превращений, описываемых простыми реакциями с участием актив.частиц, наз-ся цепной реакцией.

Для большинства реакций горения скорость рассчит-ая по числу молекул горючего и окислителя не совпадает с экспер-ми значениями.

Кинетика реакций основ-ая на столкновении молекул наз-ся макрокинетикой горения, кинетика, учитывающая участие в хим превращениях атомов, радикалов и др активных частиц наз-ся микрокинетикой горения.

В соот-ии с микрокинетикой горения, исходные вещ-ва превращаются в ходе реакции в конечные вещ-ва не сразу, а посредствам образования активных частиц, которые сравнительно легко вступают в дальнейшие соединения. В результате этих соединений получаются конечные продукты и одновременно образуется некоторое кол-во активных вещ-в. Акт-ые частицы могут вновь вступать в соединения, заново повторяя цикл превращений. Повторение цикла будет происходить до тех пор, пока не прекратится воссоздание активных вещ-в.

Сложная реакция, в которой происходит послед-ое повторение опред-ых превращений, описываемых простыми реакциями с участием активных частиц (звеньями) наз-ся реакцией цепочечного типа или цепной реакцией. После начального возбуждения такая реакция повт-ся несколько раз, не нуждаясь в подводе энергии из вне. Бывают неразветв-ые и раветв-ые цепные реакции.

24.Цепная неразветвлённая реакция

Цепная неразвет-ая реакция – цепная реакция, у которой с течением времени число звеньев не увеличивается.

Пример: Н₂+Cl₂= 2HCl

В соот-ии с микрокин образование конечного продукта происходит в результате чередования простых реакций с участием активных центров, т.е. атомов Н и Сl. Первичными акт-ми центрами явл-ся атомы, образующиеся при диссоц-ии молекул, при столкновениях с частицами вещ-ва, обладающих энергией (реакция зарождения цепи).

Cl₂+M=Cl+Cl+M-13,6 кДж/моль. М – активная молекула, обладающая энергией и теряющей кинетич энергию после реакции. Н₂+М=Н+Н+М-24,6 кДж/моль. В данном случае образованием атомарного Н можно пренебречь, т.к. молекула Н более прочная чем молекула Сl.

Два атома Сl могут при тройном столкновении рекомбинировать, т.е. превратиться в молекулу: Cl+Cl+M= Cl₂+M+13,6 кДж/моль. Реакция такого типа, сопровождающаяся исчезновением своб-ой вален-ти наз-ся реакцией обрыва цепи.

В присутствии молек-ого Н атомы Cl могут реагировать другим путем: Н₂+Cl= HCl+Н.

Эта реакция идет гораздо быстрее, чем бимолекулярная реакция Н с Сl, т.к. энергия активации реакции с участием атомарного Сl < чем при молек-ом Сl₂. Это происходит из-за того, что при преобразовании НСl, возникает новый активный центр-атом Н, который далее реагирует с молекулой Cl₂: Н+Cl₂= HCl+ Cl – это и есть цепная реакция неразвет-ого типа.

обменивающейся тепловой энергией с ОС, средняя температура горения: ,

где - потеря тепловой энергии из горючей системы в ОС;

- химический недожог, вызванный нестехиометричностью горения;

- удельное количество продуктов горения при нестехиометрических условиях

горения.