Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Промышленные взрывчатые вещества - Дубнов Л.В.
Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества — М.: «Недра», 1988. — 358 c.
ISBN 5—247—00285—7
Скачать (прямая ссылка): dubnov.djvu
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 151 >> Следующая

СНаО+ОН^СНО + НА СНО | ОН-+СО + НаО; СНгО-|-НОг^СНО |- НА; СО |-НА-* СО.+Н?>; СНО-|-02^СО^НОа; 00 4-О^СО,; СНаО hOa->-C024- Н,0.
В реальных условиях реакции происходят по различным схемам. Возможно взаимодействие метильного радикала с молекулярным кислородом с образованием перекиспого соединения
CHa + Oj-^CHjOO,
которое превращается в нестойкую гидроперекись метилена с по-(ледующпм распадом на формальдегид и гндроксил:
СНзОО СН.ООН -> СН20 - ОН,
либо взаимодействует с молекулой метана, образуя нестойкую гидроперекись метила и метильный радикад:
СНзОО 4-СН4 ->- СН3ООН -1 ¦ СНЯ-
153
Усредненная (эффективная) энергия активации реакции окисления метана кислородом воздуха при стехиометрнческом соотношении компонентов составляет около 250 кДж/моль. Для метано-кислородпых смесей она снижается до 58 кДж/моль. Температура пламени метано-воздушной смеси составляет 1877 °С, мстано-кислородной смеси — 2777 °С.
Эффективная энергия активации цепных реакций определяется элементарным актом, происходящим с участием наименее активного радикала. В пределах одного гомологического ряда активность радикала тем выше, чем большую энергию пришлось затратить на разрыв связи в молекуле для его образования. Энергия разрыва связи С—Н в алифатических углеводородах составляет: в метане — 423—431 кДж/моль, в этане —408 кДж/моль, в изобутане — 361 кДж/моль. Разрыв одной из двойных связей С—С в ненасыщенных углеводородах требует затраты- энергии 323 кДж/моль. Таким образом, радикалы низкомолекулярных и насыщенных углеводородов более активны, чем высокомолекулярных и ненасыщенных. С другой стороны, в последних легче зарождаются цепные реакции, так как требуется меньше энергии для образования радикалов, или так называемых активных центров реакции.
Скорость разветвляющейся цепной реакции описывается выражением
где Л — предэкспоненциалышй множитель; ср—коэффициент ускорения; t — время.
Коэффициент ускорения ср определяется соотношением вероятности разветвления и вероятности обрыва цепи. Его зависимость от температуры и давления имеет обычный для кинетических констант вид
где Е— эффективная энергия активации реакции; /г, и п — коэффициенты, связанные с материалом стенки сосуда, порядком реакции и прочими факторами; Т —температура; р — давление.
При некотором времени т, называемом периодом индукции или задержкой вспышки, скорость реакции достигает значения, отвечающего взрыву (вспышке, воспламенению).
С некоторым приближением можно считать cpt-=const. В таком случае т обратно пропорционально ср и описывается выражением
т-^2еВДг'р-л. (6.1)
Для мстано-воздушной смеси коэффициенты в формуле (6.1), полученные в лабораторных условиях, равны п—1,8, ft2 - l-f-10. Если цепное ускорение сочетается с тепловым, ю взрыв при-
обретает смешанный цепно-тенловой характер. Такой механизм взрыва характерен для большинства горючих шахтных сред, в том числе для метано-воздущной смеси.
Чувствительность взрывчатых газовоздущных смесей к тепловому импульсу и другим видам воздействия определяется двумя основными факторами: энергией активации реакции окисления и тепловым эффектом реакции, Чем больше и меньше Q, тем больший импульс требуется для возбуждения взрыва. Таким образом, критерием чувствительности (возбудимости) может быть некоторая функция F(E, Q), в простейшем виде — это отношение E/Q. Это вытекает из физической модели критического очага возбуждения, необходимого для развития самораспространяющейся реакции в экзотермических системах.
Рассмотрим критические условия возбуждения самораспространяющегося процесса со сферическим фронтом, характерным для случая, когда размер очага возбуждения значительно меньше объема, занимаемого газом. При сферическом фронте ПВ движутся расходящимся потоком, вследствие чего происходит рассеивание энергии. С увеличением размеров очага кривизна фронта уменьшается, интенсивность рассеивания энергии падает.
Под воздействием внешнего источника энергии в некоторой массе газа возникает экзотермическая реакция. Выделившееся тепло тем или иным механизмом будет передаваться прилегающим невозмущенным слоям газа.
Если с учетом расходящегося фронта величина теплового потока, отнесенная к единице поверхности, будет достаточной для нагрева и воспламенения прилегающих слоев газа, то процесс станет самораспространяющимся. Очевидно, что определяющей возможность распространения фронта реакции величиной будет поверхностная концентрация энергии на фронте, Так как количество выделяющейся энергии пропорционально массе, или кубу радиуса охваченного реакцией газа, а поверхность сферического фронта пропорциональна квадрату радиуса, то поверхностная концентрация энергии пропорциональна радиусу очага. Следовательно, независимо от абсолютного значения критической величины поверхностной концентрации энергии, необходимой для самораспространения и зависящей от кинетических и теплофизиче-ских свойств газа (<?/s)Kp, всегда может быть найден такой радиус очага возбуждения гкр, начиная с которого обеспечивается самораспространение процесса. Можно принять, что r,iP — 1 /Q.
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 151 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.