Горение как химическая реакция. Процесс горения и его виды. Реакции двойного замещения

Уважаемые российские фантасты!

Это письмо всем вам: вашему рупору и совести Сергею Лукьяненко, вашему спикеру в изгнании Николаю Перумову, и всем неравнодушным к Украине российским творцам реальности, коих, как я понял, великое множество на просторах нашей бывшей общей Родины.

Я буду говорить от своего имени, чтобы не получить упрека в присвоении себе права на истину. Кто захочет - подпишется. Кто не захочет... Его выбор. Все сказанное ИМХО.

Дорогие вы мои!

Как трогательно вы заботитесь о нашей стране! С какой нежностью называете историческим недоразумением! Как сочувственно посылаете в нашу сторону проклятия для трех поколений, сопровождая их обвинениями в предательстве!

Чем же мы вызвали такие приливы братской любви к нам? Такое страстное желание удушить в соседских объятиях?

Неужели мы вмешались в ваши внутренние дела? Помешали вам расправиться с Ходорковским? Дать сроки протестовавшим на Болотной площади?

Собирали средства для Навального? Поддержали Японию в желании отобрать у вас Курилы? Мы рассказывали вам, как и на каких условия надо вступать в СОТ? Предостерегали от создания Таможенного Союза? Закрывали вам транзит газа в Европу? Шантажировали вас ценой на транзит? Скажите, помните ли вы, чтобы в нашем писательском сообществе шла такая травля соседнего государства - вашей страны? Я, честно говоря, не помню.

Скажите мне, уважаемые коллеги, какое дело вам до того, что Украина хочет вступить в ассоциацию с ЕС? Зачем вы кропотливо повторяете выводы ангажированных российских экспертов и рассказываете нам о содомских опасностях, подстерегающих нас на Западе? Откуда в вас такая дикая анальная фиксация? Или количество нестандартно ориентированных в Москве меньше, чем в Париже и Берлине?

Ваши читатели и почитатели, никогда не выезжавшие дальше Турции, с наслаждением повторяют за вами, поездившими и повидавшими, откровенные глупости, а вы, похоже, наслаждаетесь, формируя искаженную картину мира.

Я понимаю, что вы защищаете свой уютный ламповый уголок, где вы - гуру, авторы популярных книг и сценаристы сериалов для 1-го канала. Вам нужно отрабатывать позицию, вы - в тренде, вы - обязаны говорить то, что нужно вашим работодателям! И я бы оправдал вас, если бы речь шла о булке с маслом - всем надо есть и пить! Но, боюсь, вы искренни в своем стремлении сделать нашу страну подобием вашей. И это по-настоящему меня пугает.

Я очень любил Россию, ее культуру, ее язык. Я - носитель этого языка и никогда не стану писать на другом. Я живу в русскоязычном городе, моя семья говорит на русском. Но я, моя семья, мои друзья владеем украинским языком, читаем, общаемся, смотрим фильмы и передачи на украинском, в общем-то, не акцентируя внимания на языке. Моя жена, выросшая в Рыбинске и не изучавшая язык, давно не спрашивает меня перевод мало употребляемых слов и идиом. У нас нет с этим проблем. Наши дети, учащиеся русского лицея, прекрасно пользуются украинским, русским и английским - никто их не ущемляет. И только вы, как и оголтелые украинские нацисты (да-да-да, у нас есть оголтелые! мы это признаем!), рассказываете о непреодолимых языковых проблемах. Проблемы есть - это правда. В любой стране полно идиотов, а идиоты - источник проблем. Но они преодолимы.

Для того, чтобы от них избавиться, не надо называть украинский язык недоязыком, не надо утверждать, что это искаженный русский. Не надо считать его носителей селюками и быдлом. Ведь любой филолог знает, что украинский более близок к группе европейских славянских языков, чем русский. Для этого достаточно познакомиться с старославянскими церковными текстами, послушать тех же хорватов, словаков с чехами и поляков. И перестать смотреть на нас свысока- мы не ваши младшие братья. Мы, как я начал понимать, вообще вам не братья. Мы для вас - соседи по коммуналке, которым можно плюнуть в суп и нагадить под дверь. Вы упорно не хотите признать наше право самостоятельно выбирать свой путь, вы пытаетесь представить нас этакими недоумками, которых надо направить на путь истинный, пиная в зад сапогом.

Вы, господа, забыли, что мы не ваша вотчина, не осколок вашей империи, не недоразумение, а отдельная страна.

Господин Лукьяненко, скажите, почему вы так много и упорно пишете об Украине? Почему не пытаетесь помочь народу Казахстана? Вы же оттуда родом? Дайте им совет, как жить! Научите, они же так нуждаются в интеллектуальной поддержке! Расскажите что-нибудь хорошее о господине Назарбаеве и его семье. О династическом правлении и его преимуществах. О превосходстве азийской модели развития, над европейской. Они очень скучают без вас. А мы, честно говоря, не успели соскучиться.

Вы постоянно присутствуете в нашем медийном пространстве. Ведь украинские читатели любят ваши книги и ценят ваш писательский талант. Но роль писателя фантастических романов стала вам неинтересна, захотелось другой славы. И вы решили, что достаточно мудры и интеллектуальны, чтобы учить целый народ, как ему жить. Похвально для писателя легкого жанра, но имеете ли вы на то моральное право? Вы, правда, говорите, что так выражали свою любовь и неравнодушие, но после того, как вы ярко и эмоционально высказывали любовь к нам последние три месяца, скажу вам, что мы от нее устали.

Вы ненавидите нас за Майдан, за наше внутреннее дело. Вы послали нам проклятия для трех поколений за то, что мы сбросили своего украинского вора, в своей столице, ценой крови наших граждан. Вы назвали нас нацистами и бандеровцами, обвиняли в русофобии, а мы просто наводили порядок в своей стране. Или делали роковую ошибку - пока не знаю. Но это наша страна и мы сами разберемся, что нам делать. Вам, господа российские писатели, есть с чем разбираться у себя. Постарайтесь с этим смириться.

Мы не нацисты, мы не бандеровцы, не схидняки, мы - граждане Украины. Говорящие на русском или на мове, но желающие добра своей стране, любящие ее, имеющие гражданскую позицию. Вы слышали о том, что каждый народ имеет право на самоопределение? Да, пока у нас нет единства, но мы постараемся объединить людей вокруг простой и понятной идеи построения благополучного государства. Мы найдем общий язык, чего бы это не стоило. Очень бы хотелось, чтобы российские СМИ не мешали нам в нашей собственной стране, чтобы деятели российской культуры занимались своими российскими проблемами и делами, а не Украиной. Потому, что нынешняя эскалация напряженности в Крыму и на Юго-Востоке, это не только результат непродуманной языковой политики, а еще и результат дезинформации со стороны российских ТВ каналов, беззастенчивого вранья и такой грязной пропаганды, что Геббельсу впору записываться на курсы к Киселёву и Соловьёву.

Теперь о делах литературных.

Вы назвали нас, поддерживающих Майдан, недоумками, сказали, что никогда не приедете на украинские конвенты, запретили переводить на украинский свои книги. Это огорчительно - у вас было много поклонников среди украинских любителей фантастики. И, как я понимаю, много друзей в Украине. Полагаю, после высказанной вами позиции их количество уменьшится, хотя я лично не считаю правильным рассматривать человеческие качества совместно с писательскими талантами.

Вы в событиях в Киеве увидели только беснующуюся толпу, а люди на улицах гибли за свободу от бандитов и свои идеалы. Знаете, там было полно русскоязычных - ученых, студентов, предпринимателей. Русскоязычных украинских патриотов, которых не смогли остановить ни пули снайперов, ни «беркутовские» дубинки, ни водомёты. Там никого не интересовал язык, на котором говорит побратим. И ребята с Днепропетровска плечом к плечу стояли рядом с Ивано-Франковскими парнями. Не за деньги вашингтонского обкома стояли, стояли по глубокому внутреннему убеждению, хотя вам в это трудно поверить. Я не знаю, сможем ли мы использовать завоеванный кровью шанс изменить свою историю, но мы, по крайней мере, пытаемся.

В добрый путь вам, господа российские писатели! Я даже не буду предлагать организаторам наших конвентов объявлять вас «persona non grata», хотя за те проклятия и оскорбления, что вы обрушили на нас, это стоило бы сделать. Потому, что вы, в вашей гневной ипостаси, проявили себя настоящими врагами нашей страны.

Вы собираетесь мешать нашим авторам публиковаться в российских издательствах - ваше право. Сомневаюсь, что любой из вменяемых издателей последует таким советам, но попробуйте. Надеюсь, что вы расскажете о ваших успехах по внедрению цензуры по национальному и идеологическому принципу.

Вы не хотите видеть нас на конвентах в России? Примените все свое влияние на то, чтобы нас туда не приглашали. Ведь именно ваше мнение, как выяснилось, должно формировать не только читательские интересы, издательские выгоды и приоритеты общения в фэндоме, но и внутреннюю политику такой страны, как Украина. Таким гигантам мысли, как вы - подвластно всё! Да и в борьбе за читателей и рынок - неплохой приём!

А я хочу вас поблагодарить за то, что ваше правительство и вы - верные бойцы идеологического фронта - сделали для роста самосознания в моей стране больше, чем самые отъявленные националисты. То, что творилось в блогосфере, интернет-изданиях, на российском ТВ и бумажных медиа - даже не шабаш. Это настоящая агрессия, недружественный акт, информационная война, в которой вы, Сергей, и ваши единомышленники, явно дослужились от ефрейторских нашивок до лейтенантских погон. Интересно, вы делали это по зову души или за деньги «российского обкома»? Или это просто имперские замашки, которые так актуальны сегодня в вашей стране?

Мы не составляли черный список из имен ваших единомышленников и составлять не будем. А то, что делаете вы - на вашей совести. Вы любите Россию и превозносите ее достоинства - это хорошо. Плохо то, что для вас любить свою страну - это значит пытаться унизить страну другую. Мне кажется, что это недостойно писателя и человека.

Слава Украине!

Ян Валетов,

украинский русскоязычный писатель,

лауреат Интерпресскона-2009, за роман «Ничья Земля»

лауреат «Звездного моста»-2009

Обращение к россиянам

Президент Российской Федерации Владимир Путин как-то сказал, что для него распад Советского Союза был самой большой геополитической катастрофой ХХ века. То, что он готовит сейчас, способно стать геополитической катастрофой века ХХІ.

Я не уверен, что в России это все понимают.

Этому человеку удалось объединить вокруг себя часть российского общества, убедив ее, что речь идет о возрождении величия и силы России. Что ж, у нее действительно есть и величие, и сила – весь мир восторгается величием духа творцов ее культуры. Но Путин понятия не имеет, где находится искомое. Сейчас, на самом деле, он готовит своей стране величие трагедии и силу упадка.

Я могу понять, как больно вам, россиянам, смотреть на карту страны, зияющую обидными пустотами. Те же фантомные боли пережили все известные имперские народы. Путин обещал вам восстановить утраченное, и в большинстве своем вы признали это справедливым: Грузию усмиряли «принуждением к миру», Украину сейчас – «принуждением к любви».

Раньше за Украину расплачивались соболиными мехами – сегодня, согласно сообщению редактора The Economist Эдварда Лукаса, она стоит несколько дороже: 5 млрд долларов официально, 200 долларов за газ и 15 млрд личной взятки Януковичу.

Я испытываю огромную благодарность к тем одиннадцати, что вышли 30 ноября на демонстрацию на Манежной площади в Москве в поддержку украинского Евромайдана. Ведь это на три человека больше, нежели во время демонстрации протеста 25 августа 1968 года против ввода советских войск в Чехословакию.

И есть что-то очень символическое в том, что участница той диссидентской демонстрации Наталья Горбаневская скончалась в Париже накануне этой демонстрации, то есть 29 ноября 2013 года. Я верю, что на Манежной площади она была двенадцатой – но уже невидимой.

Та историческая демонстрация спасла тогда честь России – сможет ли такая же горстка людей достичь того же результата сегодня?

Я не хочу верить, что в огромной России лишь десятки людей понимают, что украинский Евромайдан – антипутинский, но не антироссийский. Его участники просто приняли эстафетную палочку всех европейских борцов с диктатурой: «За нашу и вашу свободу».

«За вашу» – это и о вас, россиянах. Да, Путин несет в себе огромную опасность для Украины, поскольку ставит ее на грань раскола и гражданской войны. Но не меньшую опасность Путин представляет и для России: с возрождаемым имперским «величием» она не пройдет сквозь игольное ушко будущего.

В Украине сейчас возрождается та Русь, которую, еще теплившуюся в Новгороде Великом, подавил своей опричной силой царь Иван Грозный. Эта новая Русь – альтернатива славянского жизнеустройства, и ее панически опасается Путин. Но это именно та альтернатива, которая может стать спасительной и для России.

Сегодня стоит вопрос не только о том, выстоит ли Украина. Сегодня совершается выбор и в российском обществе: поддаться ли опричному желанию «наказать хохлов» или отвести от себя каинов грех, остановив Путина.

Прошу вас, сделайте правильный выбор.

Мирослав Маринович, бывший узник брежневских лагерей

Дорогие россияне, как вам вообще там живется в государстве-агрессоре? Нормально всё с совестью?
Сегодня российские власти де-юре объявили войну Украине. Де-факто это произошло несколько дней назад, когда российские войска, вопреки всем международным договорам, с сорванными шевронами и без флагов начали захватывать стратегические объекты в Крыму, в том числе, провоцируя украинскую армию на применение силы.
Друзья, как вам живется в стране, чьи войска превратились в группировки бандитов-провокаторов, стесняющиеся своих знаков отличия и собственного флага? Чувствуете за них гордость?

Друзья, это кажется сюрреализмом, но Россия объявила войну Украине! Вы все вместе объявили Украине. Войну, на которой будут гибнуть ваши солдаты, наши солдаты, мои друзья, возможно, и я. Я, русский по национальности и русскоязычный человек, патриот Украины, в которой родился и живу уже тридцать лет. Это меня едут защищать ваши танки и ваши солдаты? Горите вы пропадом с такой защитой! Единственная дестабилизирующая сила, которая существует сейчас в Украине, это российские войска и угроза полномасштабного российского военного вторжения!

Три месяца мы стояли за право решать политическую судьбу Украины. Поверьте, никто не стоял за деньги и никто не стоял против России. Все стояли за свою родную страну, ее будущее. Мы привыкли к тому, что вы не поддерживаете подобные наши стремления, по крайней мере, большинство из вас. Мы с досадой и юмором смотрели сюжеты новостей на российских телеканалах, удивляясь, как же можно так врать! Вы даже не представляете, насколько они отличаются от реального положения дел - Геббельс плачет. Все это было похоже на подготовку почвы для российского вторжения в Украину, и вот оно происходит! Не верю!

Вы наверняка хотите рассказать про орды бандеровцев, орудующих в Украине и желающие уничтожить всё русское и всех русских. Это ложь! Наглая, откровенная ложь. Бандеровцы - это я, мои друзья, друзья моих друзей, самая активная часть населения, люди, говорящие на украинском и русском языках. В Украине не было и нет каких-либо проблем с языками, что бы вам ни рассказывали по телевидению и на ангажированных сайтах. Поверьте мне, русскому человеку из Днепропетровска.

Друзья, братья, ваша страна объявила войну Украине, украинцам и русским, живущим в этой стране. Вы все объявили нам войну. И нет большей беды для русских и русскоязычных граждан Украины, чем Вы и ваша проклятая армия, армия оккупантов, с которой эти украинские русские будут бороться, из-за которой будут погибать.

Сейчас ответственность лежит не только на Путине и Совете Федерации, но и на вас всех. За то, что видите, но молчите. Молчите, когда Путин с его кликой отправляет вашу родную армию в ваше родное украинское государство воевать с вашими родными русскими и украинцами. Молчите дальше! Но, пожалуйста, больше не смейте заикаться про "братские народы". Поляки и чехи в последние месяцы показали, кто нам настоящие братья, всячески нас поддерживая и принимая раненных людей в свои больницы. Русские же в доказательство своего "братства" вводят в Украину войска, чтобы уничтожать украинцев и русских.

Хотите доказать, что вы нам друзья и братья, - выходите на улицы ваших городов, митингуйте, требуйте от Путина остановить самоубийственное для России вторжение. Вас будут крутить омоновцы (в том числе, и наши бывшие бойцы Беркута, которым Россия начала выдавать свои паспорта), вас будут бить и сажать. Но зато у вас появится шанс предотвратить грядущую войну, подняться с колен, как это сделали украинцы в последние месяцы. Докажите, у вас есть голос, есть мнение, есть чувство собственного достоинства! Что вы - народ, а не биомасса, с которой клика мародеров, захватившая власть в России, делает, что хочет!

P.S. В 1968 году, когда советские войска вошли в Чехословакию, в Москве на Красную площадь вышло семь человек. "Семь причин, по которым мы уже никогда не сможем ненавидеть русских" - так назвали этих смелых людей сами чехи. Очень надеюсь, что у украинцев будут миллионы поводов любить Россию.

Оригинальный документ ?

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ

Химические процессы при горении. Природа горючих веществ. Лекция 3

Пожаровзрывоопасностъ веществ и материалов - это совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распростране­нию горения.

Следствием горения в зависимости от его скорости и условий протека­ния может быть пожар или взрыв.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов характеризуется пока­зателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (мате­риала) и условий его применения.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов раз­личают следующие агрегатные состояния:

газы - вещества, давление насыщенных паров которых при нормаль­ных условиях (25°С и 101325 Па) превышает 101325 Па;

жидкости - вещества, давление насыщенных паров которых при нор­мальных условиях (25°С и 101325 Па) меньше 101325 Па. К жидкостям отно­сятся также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых ниже 50°С ;

твердые вещества и материалы - индивидуальные вещества и их сме­совые композиции с температурой плавления каплепадения выше 50°С , а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани, торф;

пыли - диспергированные вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Горение как химическая реакция окисления веществ с участием кислорода

Горение - один из первых сложных физико-химических процессов, с которым человек встретился еще на заре своего развития. Процесс, овладев которым, он получил огромное превосходство над окружающими его живы­ми существами и силами природы.

Горение - одна из форм получения и преобразования энергии, основа многих технологических процессов производства. Поэтому человек постоян­но изучает и познает процессы горения.

История науки о горении начинается с открытия М.В. Ломоносова: "Горение есть соединение вещества с воздухом". Это открытие послужило основанием для открытия закона сохранения массы веществ пр и их физических и химических превращениях. Лавуазье уточнил определение процесса горения "Горение есть соединение вещества не с воздухом, а с кислородом воздуха".

В дальнейшем существенный вклад в изучение и развитие науки горении внесли советские и российские ученые А.В. Михельсон , Н.Н. Семенов, Я.В. Зельдовия , Ю.Б. Харитон, И.В. Блинов и др.

В основе процесса горения лежат экзотермические окислительно-восстановительные реакции, которые подчиняются законам химической кинетики, химической термодинамики и другим фундаментальным законам (закону сохранения массы, энергии и т.д.).

Горением называется сложный физико-химический процесс, при котором горючие вещества и материалы под воздействием высоких температур вступают в химическое взаимодействие с окислителем (кислоро­дом воздуха), превращаясь в продукты горения, и который сопровождается интенсивным выделением тепла и световым свечением.

В основе процесса горения лежит химическая реакция окисления, т.е. соединения исходных горючих веществ с кислородом. В уравнениях химиче­ских реакций горения учитывают и азот, который содержится в воздухе, хотя в реакциях горения не участвует. Состав воздуха условно принимают посто­янным , содержащим 21 % по объему кислорода и 79 % азота (в весовых со­ответственно 23 % и 77 % азота), т.е. на 1 объем кислорода приходится 3.76 объема азота. Или на 1 моль кислорода приходится 3.76 моль азота. Тогда, например, реакцию горения метана в воздухе можно записать так:

СН 4 + 2О 2 + 2 ´ 3.76 N 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 2 ´ 3.76 N 2

Азот в уравнениях химических реакций учитывать необходимо потому, что он поглощает часть тепла, выделяемого в результате реакций горения, и вхо­дит в состав продуктов горения - дымовых газов.

Рассмотрим процессы окисления.

Окисление водорода осуществляется по реакции:

Н 2 + 0.5О 2 = Н 2 О.

Экспериментальные данные о реакции между водородом и кислородом много­численны и разнообразны. В любом реальном (высокотемпературном) пла­мени в смеси водорода и кислорода, возможно образование радикала * ОН или атомов водорода Н и кислорода О , которые инициируют окисление во­дорода до паров воды.

Горение углерода . Углерод, образующийся в пламенах , может быть газооб­разным, жидким или твердым. Его окисление независимо от агрегатного со­стояния происходит за счет взаимодействия с кислородом. Горение может быть полным или неполным, что определяется содержанием кислорода:

С + О 2 = СО 2 (полное) 2С + О 2 = 2СО (неполное)

Гомогенный механизм не исследован (углерод в газообразном состоянии). Взаимодействие углерода в твер­дом состоянии наиболее изучено. Этот процесс схематически можно пред­ставить из следующих этапов:

1. доставка окислителя (О 2 ) к поверхности раздела фаз путем молекулярной и конвективной диффузии;

2. физическая адсорбция молекул окислителя;

3. взаимодействие адсорбированного окислителя с поверхностными атомами углерода и образование продуктов реакции;

4.десорбция продуктов реакции в газовую фазу.

Горение окиси углерода . Суммарная реакция горения окиси углерода запишется СО + 0.5О 2 = СО 2 , хотя окисление монооксида углерода имеет более сложный механизм Основные закономерности горения окиси углерода можно объяснить на ос­новании механизма горения водорода, включая в него реакции взаимодейст­вия окиси углерода с образующимся в системе гидрооксидом и атомным ки­слородом, т.е. процесс этот многостадийный:

* ОН + СО = СО 2 + Н;О + СО = СО 2

Прямая реакция СО + О 2 -> СО 2 маловероятна, так как реальные сухие смеси СО и О 2 характеризуются чрезвычайно низкими скоростями горения или не могут воспламениться вообще.

Окисление простейших углеводородо в. Метан горит с образованием диоксида углерода и паров воды:

СН 4 + О 2 = СО 2 + 2Н 2 О.

Но этот процесс на самом деле включает в себя целый ряд реакций, в которых участвуют моле­кулярные частицы с высокой химической активностью (атомы и свободные радикалы): * СН 3 , * Н, * ОН. Хотя эти атомы и радикалы существуют в пламени короткое время, они обеспечивают быстрый расход горючего. В процессе го­рения природного газа возникают комплексы углерода, водорода и кислоро­да, а также комплексы углерода и кислорода, при разрушении которых обра­зуются СО, СО 2 , Н 2 О. Предположительно схему горения метана можно запи­сать так:

СН 4 → С 2 Н 4 →С 2 Н 2 →углеродистые продукты+О 2 → C x U y O z → CO , СО 2 ,Н 2 О.

Термическое разложение, пиролиз твердых веществ

При повышении температуры твердого горючего материала происхо­дит разрыв химических связей с образованием более простых компонентов (твердых, жидких, газообразных). Этот процесс называется термическим раз­ложением или пиролизом . Термическое разложение молекул органических соединений происходит в пламени, т.е. при повышенных температурах вбли­зи поверхности горения. Закономерности разложения зависят не только от горючего, но и от температуры пиролиза, скорости ее изменения, размеров образца, его формы, степени распада и т.д.

Рассмотрим процесс пиролиза на примере наиболее распространенного твердого горючего материала - древесины.

Древесина представляет собой смесь большого количества веществ различного строения и свойств. Основными ее компонентами являются гемицеллюлоза (25 %), целлюлоза (50 %), лигнин (25 %). Гемицеллюлоза со­стоит из смеси пентазанов (С 5 Н 8 О 4), гексазанов (С 6 Н 10 О 5), полиуронидов . Лигнин имеет ароматическую природу и содержит связанные с ароматиче­скими кольцами углеводы. В среднем древесина содержит 50 % С , 6 % Н, 44 % О. Это пористый материал, объем пор в котором достигает 50 - 75 %. Наи­менее термостойким компонентом древесины является гемицеллюлоза (220 - 250°С), наиболее термостойким компонентом - лигнин (интенсивное его разложение наблюдается при температуре 350 - 450°С). Итак, разложение древесины состоит из следующих процессов:

№ пп	Температура,°С	Характеристика процессов
	до 120 - 150	сушка, удаление физически связанной воды
	150 - 180	Разложение наименее стойких компонентов (лумино-вых кислот) с выделением СО 2 , Н 2 О
	250 - 300	пиролиз древесины с выделением СО, СН 4 , Н 2 , СО 2 , Н 2 О и т.д.; образующаяся смесь способна воспламе­няться от источника зажигания

	350 - 450	Интенсивный пиролиз с выделением основной массы горючих веществ (до 40 % от всей массы); газообраз­ная смесь состоит из 25 % Н 2 и 40 % предельных и ненасыщенных углеводородов; обеспечивается мак­симальная поставка летучих компонентов в зону пла­мени; процесс на этой стадии экзотермический; коли­чество тепла, которое выделяется, достигает 5 - 6 % от низшей теплоты сгорания Q ≈ 15000 кДж/кг
	500 - 550	Скорость термического разложения резко снижается; выход летучих компонентов прекращается (конец пи­ролиза); при 600 °С выделение газообразных продук­тов прекращается

Аналогично древесине протекает пиролиз каменного угля, торфа. Од­нако выход летучих у них наблюдается при других температурах. Каменный уголь состоит их более твердых термостойких углеродсодержащих компо­нентов, и разложение его протекает менее интенсивно и при более высоких температурах (рис.1).

Горение металлов

По характеру горения металлы делятся на две группы: летучие и неле­тучие. Летучие металлы имеют Т пл . < 1000 K и Т кип . < 1500 K . К ним относятся щелочные металлы (литий, натрий, калий) и щелочноземельные (магний, кальций). Горение металлов осуществляется следующим образом: 4 Li + О 2 = 2 Li 2 O . Нелетучие металлы имеют Т пл . > 1000 K и Т кип . > 2500 K .

Механизм горения во многом определяется свойствами оксида металла. Температура летучих металлов ниже температуры плавления их оксидов. При этом последние представляют собой достаточно пористые образования. При поднесении искры зажигания к поверхности металла происходит его испарение и окисление.

При достижении концентрации паров, равной нижнему концентрационному пределу воспламенения, происходит их воспламенение. Зона диффузионного горения устанавливается у поверхности, большая доля тепла передается металлу, и он нагревается до температуры кипения.

Образующиеся пары, свободно диффундируя через пористую оксидную пленку, поступают в зону горения. Кипение металла вызывает периодическое разрушение оксидной пленки, что интенсифицирует горение. Продукты горения (оксиды металлов) диффундируют не только к поверхности металла, способствуя образованию корки оксида металла, но и в окружающее пространство, где, конденсируясь, образуют твердые частицы в виде белого дыма. Образование белого плотного дыма является визуальным признаком горения летучих металлов.

У нелетучих металлов, обладающих высокими температурами фазово­го перехода, при горении на поверхности образуется весьма плотная оксидная пленка, которая хорошо сцепляется с поверхностью металла. В результате этого скорость диффузии паров металла через пленку резко снижается и крупные частицы, например, алюминия или бериллия, гореть не способны. Как правило, пожары таких металлов имеют место в том случае, когда они вводятся в виде стружки, порошков, аэрозолей. Их горение происходит без образования плотного дыма. Образование плотной оксидной пленки на поверхности металла приводит к взрыву частицы. Это явление особенно, часто наблюдающееся при движении частицы в высокотемпера­турной окислительной среде, связывают с накоплением паров металлов под оксидной пленкой с последующим внезапным ее взрывом. Это естественно приводит к резкой интенсификации горения.

Горение пылей

Пыль - это дисперсная система, состоящая из газообразной дисперсной среды (воздух) и твердой фазы (мука, сахар, древесина, уголь и т.д.).

Распространение пламени по пыли происходит за счет прогрева холодной смеси лучистым потоком от фронта пламени. Твердые частицы, поглощая тепло от лучистого потока, нагреваются, разлагаются с выделением горючих продуктов, которые образуют горючие смеси с воздухом.

Аэрозоль, имеющая очень мелкие частицы, при воспламенении быстро сгорает в зоне воздействия источника зажигания. Однако толщина зоны пламени настолько мала, что интенсивность его излучения оказывается недостаточной для разложения частиц, и стационарного распространения пламени по таким частицам не происходит.

Аэрозоль, содержащая крупные частицы, также неспособна к стационарному горению. С увеличением размера частиц снижается удельная поверхность теплообмена, и возрастает время их прогрева до температуры разложения.

Если время образования горючей паровоздушной смеси перед фронтом пламени за счет разложения частичек твердого материала больше времени существования фронта пламени, то горение происходить не будет.

Факторы, влияющие на скорость распространения пламени по пылевоздушным смесям:

1. концентрация пыли (максимальная скорость распространения пламени имеет место для смесей несколько выше стехиометрического состава, например, для торфяной пыли при концентрации 1 - 1.5 кг/м 3);

2.зольность (при увеличении зольности уменьшается концентрация горючего компонента и уменьшается скорость распространения пламени);

Классификация пыли по взрывопожарной опасности:

I класс - наиболее взрывоопасная пыль (концентрация до 15 г/м 3);

II класс - взрывоопасная до 15-65 г/м 3

III класс - наиболее пожароопасная > 65 г/м 3 Т св ≤ 250°С;

IV класс - пожароопасная > 65 г/м 3 Т св > 250°С.

Бескислородное горение

Существует ряд веществ, которые при повышении их температуры выше определенного уровня претерпевают химическое разложение, приводя­щее к свечению газа, едва отличимому от пламени. Пороха и некоторые синтетические материалы могут гореть без доступа воздуха или в нейтральной среде (в чистом азоте).

Горение целлюлозы (звено - С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3 - ) можно представить в виде внут­ренней окислительно-восстановительной реакции в молекуле, содержащей атомы кислорода, которые могут реагировать с углеродом и водородом целлюлозного звена.

Пожар, в котором участвует нитрат аммония, может поддерживаться без подвода кислорода. Эти пожары вероятны при большом содержании нит­рата аммония (около 2000 т) в присутствии органического вещества, в част­ности, бумажных пакетов или упаковочных мешков.

В качестве примера можно привести аварию в 1947 г. Судно “ Grandcamp ” назодилось в порту Техас-Сити с грузом около 2800 т нитрата аммония. Пожар возник в грузовом отсеке с нитратом аммония, упакованном в бумажные мешки. Капитан судна принял решение не гасить огонь водой, чтобы не испортить груз, и пытался ликвидировать пожар, задраив палубные люки и впуская пар в грузовой отсек. Такие меры способствуют ухудшению ситуации, усиливая пожар без доступа воздуха, поскольку происходит подогрев нитрата аммония. Пожар начался в 8 часов утра, а в 9 час. 15 мин.п роизошел взрыв. В результате погибло более 200 человек, столпившихся в порту и наблюдавших за пожаром, в том числе команда судна и экипаж двух самолетов из 4 человек, облетавших судно.

В 13 час 10 мин следующего дня на другом судне, транспортировавшем нитрат аммония и серу, которое загорелось от первого судна накануне, также произошел взрыв.

Маршалл описывает пожар, возникший вблизи Франкфурта в 1961 г. Самопроизвольное термическое разложение, вызванное лентой транспортера, привело к загоранию 8.. т удобрений, треть этого количества составлял нитрат аммония, а остальное - инертные вещества, используемые в качестве удобрений. Пожар продолжался 12 часов. В результате пожара выделялось большое количество ядовитых газов, в состав которых входил азот.

Тема 3. ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГОРЕНИЯ.

3.1. Химизм реакций горения.

Как Вы уже уяснили, горением называется быстропротекающая хими-ческая реакция, сопровождающаяся выделением тепла и свечением (пламе-нем). Обычно – это экзотермическая окислительная реакция соединения го-рючего вещества с окислителем – кислородом воздуха.

Горючими веществами могут быть и газы, и жидкости, и твердые те-ла. Это Н 2 , СО, сера, фосфор, металлы, С m H n (углеводороды в виде газов, жидкостей и твердых веществ, т.е. органические вещества. Природными уг-леводородами, например, являются природный газ, нефть, уголь). В принци-пе, горючими могут все вещества, способные к окислению.

Окислителями служат: кислород, озон, галогены (F, Cl, Br, J), закись азота (NO 2), аммиачная селитра (NH 4 NO 3) и др. У металлов окислителями могут быть также СО 2 , Н 2 О, N 2 .

В некоторых случаях горение возникает при реакциях разложения ве-ществ, полученных в эндотермических процессах. Например, при распаде ацетилена:

С 2 Н 2 = 2С + Н 2 .

Экзотермические реакции – это реакции, проходящие с выделением тепла.

Эндотермические реакции – это реакции, проходящие с поглощением тепла.

Например:

2Н 2 +О 2 = 2Н 2 О+Q – экзотермическая реакция,

2Н 2 О+Q=2Н 2 +О 2 – эндотермическая реакция,

где: Q – тепловая энергия.

Таким образом, эндотермические реакции могут протекать только с внесением внешней тепловой энергии, т.е. при нагреве.

В химических реакциях по закону сохранения масс вес веществ до ре-акции равен весу веществ, образованных после реакции. При уравнивании химических уравнений получаются стехиометрические составы.

Например, в реакции

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О

имеем 1 моль СН 4 + 2 моля О 2 = 1 моль СО 2 + 2 моля Н 2 О.

Количество молей перед формулами веществ называется стехиометри-ческими коэффициентами.

Учитывая понятия «молярный объем», «молярная концентрация», «парциальное давление», получаем, что для полного реагирования метана надо смешать 1 моль СН 4 с 2 молями О 2 , или 1/3= 33,3% СН 4 и 2/3=66,7% О 2 . Такой состав и называется стехиометрическим.

Если рассмотреть горение СН 4 в воздухе, т.е. в смеси 21% О 2 +79% N 2 или О 2 +79/21N 2 или О 2 +3,76N 2 , то реакция запишется так:

СН 4 +2О 2 +2×3,76N 2 =СО 2 +2Н 2 О+2×3,76N 2 .

1 моль СН 4 +2 моля О 2 +7,52 моля N 2 = 10,52 моля смеси О 2 , N 2 и СН 4 .

Тогда стехиометрический состав смеси будет:

(1/10,52)*100%=9,5% СН 4 ; (2/10,52)*100%=19,0% О 2 ;

(7,52/10,52)*100%=71,5% N 2 .

Значит в наиболее горючей смеси вместо 100% (СН 4 +О 2) в реакции с кислородом будет 24% (СН 4 +О 2) в реакции с воздухом, т.е. тепла выделится значительно меньше.

Та же картина получится, если смешивать произвольные, нестехиомет-рические составы.

Например, в реакции 2СН 4 +2О 2 =СО 2 +2Н 2 О+СН 4 1 моль СН 4 не про-реагирует.

В реакции СН 4 +4О 2 =СО 2 +2Н 2 О+2О 2 2 моля О 2 не участвует в реак-ции, а играют роль балласта, требующие на свой нагрев какое-то количество тепла.

Таким образом, если сравнить реакции горения метана в кислороде и воздухе или в избытке СН 4 и О 2 , то ясно, что количество выделяемого тепла в первой реакции будет больше, чем в остальных, так как в них:

Меньше концентраций реагирующих веществ в общей смеси;

Часть тепла уйдет на нагрев балласта: азота, кислорода или метана.

Зададимся вопросами:

Какая же энергия может выделиться при реакции?

Отчего зависит количество теплоты, т.е. тепловой эффект ре-

Сколько нужно добавить тепловой энергии, чтобы протекла

эндотермическая реакция?

Для этого введено понятие теплосодержание вещества.

3.2.Теплосодержание веществ.

Откуда же взялась теплота в реакции горения метана? Значит она была скрыта в молекулах СН 4 и О 2 , а теперь высвободилась.

Приведем пример более простой реакции:

2Н 2 +О 2 =2Н 2 О+Q

Значит энергетический уровень стехиометрической смеси водорода с кислородом был выше, чем у продукта реакции Н 2 О и «лишняя» энергия вы-свободилась из вещества.

При обратной реакции электролиза воды, т.е. разложения воды с помо-щью электрической энергии, происходит перераспределение атомов в моле-куле воды с образованием водорода и кислорода. При этом теплосодержание Н 2 и О 2 повышается.

Таким образом, каждое вещество при его образовании получает или от-даст определенную энергию, и мера тепловой энергии, накапливаемой веще-ством при его образовании, называется теплосодержанием, или энтальпией .

В отличие от химии, в химической термодинамике теплота образования вещества обозначается не символом Q, а символом DН со знаком (+), если теплота поглощается химическим соединением, и со знаком (-), если теплота выделяется при реакции, то есть «уходит» из системы.

Стандартная теплота образования 1 моля вещества при давлении 101,3 кПа и температуре 298 К обозначается .

В справочниках даны теплоты образования соединений из про-стых веществ.

Например:

У СО 2 = - 393,5 кДж/моль

У Н 2 О газ = - 241,8 кДж/моль

Но у веществ, образующихся при эндотермических процессах, напри-мер, ацетилена С 2 Н 2 = +226,8 кДж/моль, при образовании атома водо-рода Н + по реакции Н 2 = Н + + Н + =+217,9 кДж/моль.

Для чистых веществ, состоящих из одного химического элемента в ус-тойчивой форме (Н 2 , О 2 , С, Na и др.) DН условно принята равной нулю.

Однако, если мы обсуждаем макроскопические свойства веществ, то выделяем несколько форм энергии: кинетическую, потенциальную, химиче-скую, электрическую, тепловую, ядерную энергии и механическую работу. А если рассматривать вопрос на молекулярном уровне, то эти формы энергии можно объяснить исходя лишь из двух форм – кинетической энергии движе-ния и потенциальной энергией покоя атомов и молекул.

При химических реакциях изменяются только молекулы. Атомы оста-ются неизменными. Энергия молекулы – это энергия связи ее атомов, нако-пленная в молекуле. Она определяется силами притяжения атомов друг к другу. Кроме того, существует потенциальная энергия притяжения молекул друг к другу. В газах она мала, в жидкостях больше и еще больше в твердых телах.

Каждый атом обладает энергией, часть которой связана с электронами, а часть – с ядром. Электроны обладают кинетической энергией вращения во-круг ядра и потенциальной электрической энергией притяжения друг к другу и отталкивания друг от друга.

Сумма этих форм молекулярной энергии и составляет теплосодержание молекулы.

Если просуммировать теплосодержание 6,02×10 23 молекул вещества, то получим молярное теплосодержание этого вещества.

Почему теплосодержание одноэлементных веществ (молекул одного элемента) взято за ноль, можно пояснить следующим образом.

DН химического элемента, то есть энергия его образования, связана с внутриядерными процессами. Ядерная энергия связана с силами взаимодей-ствия внутриядерных частиц и превращением одного химического элемента в другой при ядерных реакциях. Например, реакция распада урана:

или проще: U+n®Ba+Kr+3n.

где: n ’ o – нейтронная частица с массой 1 и нулевым зарядом.

Уран захватывает нейтрон, в результате чего расщепляется (распадает-ся) на два новых элемента – барий и криптон – с образованием 3 х нейтронов, и выделяется ядерная энергия.

Следует сказать, что с ядерными реакциями связаны в миллионы раз большие изменения энергии, чем при химических реакциях. Так, энергия распада урана составляет 4,5×10 9 ккал/моль×урана. Это в 10 млн. раз больше, чем при сгорании одного моля угля.

В химических реакциях атомы не изменяются, а изменяются молекулы. Поэтому энергия образования атомов химиками не учитывается, и DН одно-элементных газовых молекул и атомов чистых веществ принята равной нулю.

Приведенная реакция распада урана – это классический пример цепной реакции. Теорию цепного механизма реакции горения мы будем рассматри-вать позднее. А вот откуда берется нейтрон и что заставляет его реагировать с ураном – это связано с так называемой энергией активации, которую рас-смотрим чуть позднее.

3.3. Тепловой эффект реакции.

То, что в каждом индивидуальном веществе заключено определенное количество энергии, служит объяснением тепловых эффектов химических реакций.

По закону Гесса: Тепловой эффект химической реакции зависит только от природы начальных и конечных продуктов и не зависит от числа проме-жуточных реакций перехода от одного состояния к другому.

Следствие 1 этого закона: Тепловой эффект химической реакции равен разности между суммой теплот образования конечных продуктов и суммой теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов при форму-лах этих веществ в уравнении реакции.

Например, в реакции 2Н 2 +О 2 =2Н 2 О±DН.

; ; .

В итоге общее уравнение реакции будет выглядеть так:

2Н 2 +О 2 =2Н 2 О – 582 кДж/моль.

И если DН со знаком (-), то реакция экзотермическая.

Следствие 2 . По закону Лавуазье-Лапласа тепловой эффект разложе-ния химического соединения равен и противоположен по знаку тепловому эффекту его образования.

Тогда реакция разложения воды будет:

2Н 2 О=2Н 2 +О 2 +582 кДж/моль, т.е. эта реакция эндотермическая.

Пример более сложной реакции:

СН 4 +2О 2 =СО 2 +2Н 2 О.

Тогда реакция запишется так:

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О – 742,3 кДж/моль, значит реакция экзотермиче-ская.

3.4. Кинетические основы газовых реакций.

По закону действующих масс скорость реакции при постоянной темпе-ратуре пропорциональна концентрации реагирующих веществ или, как гово-рят, «действующих масс».

Скоростью химической реакции (υ ) принято считать количество веще-ства, реагирующего в единицу времени (d t ) в единице объема (dV ).

Рассмотрим реакцию, протекающую по уравнению:

А + В = С + Д.

Поскольку скорость реакции характеризует уменьшение во времени концентрации реагирующих веществ и увеличение концентрации продуктов реакции, то можно записать:

, (3.1)

где минусы при производных говорят о направлении изменения концентра-ции компонентов, а в квадратных скобках указаны концентрации компонен-тов.

Тогда прямая необратимая реакция при Т = const протекает со скоро-стью:

, (3.2)

где: k – константа скорости химической реакции. Она не зависит от концентрации компонентов, а изменяется только с температурой.

По закону действующих масс концентрации компонентов реакции вхо-дят в кинетическое уравнение в степени, равной стехиометрическому коэф-фициенту этого компонента.

Так, для реакции

аА + bB = cC + dД

Кинетическое уравнение имеет вид:

Показатели степеней a, b, c, d принято называть порядками реакции по компонентам А, В, С, Д, а сумму показателей – общим порядком реакции.

Например, реакции типа

А ® bB + cC – I порядка,

2А = bB + cC – II порядка,

А + B = cC + dД – III порядка.

Поскольку концентрации всех реагирующих компонентов связаны ме-жду собой стехиометрическими уравнениями, то простейшие кинетические уравнения I порядка являются дифференциальными уравнениями I порядка с одной независимой переменной – концентрацией – и могут быть проинтегри-рованы.

Простейшим кинетическим уравнением является уравнение I порядка типа

для которого . (3.4)

Обозначим через концентрацию компонента А до начала реакции и, проинтегрировав уравнение при граничном условии t=0, [А]=[А 0 ], получа-ем:

Или [A]=×e - kt . (3.5)

Таким образом, зависимость скорости реакции от концентрации ве-ществ имеет экспоненциальный характер.

Кинетическая энергия газов объясняет это так. По гипотезе Аррениуса реакция между молекулами проходит лишь в том случае, если они являются активными, т.е. обладают избыточной энергией, достаточной для разрыва межатомных связей, так называемой энергией активации Е А.

Т.е. скорость химической реакции зависит не от количества столкнове-ний всех молекул, а только активированных.

По закону Больцмана, число активных молекул

n A = n о * e - E / RT , (3.6)

где: Е – энергия активации,

Т – температура газовой смеси,

n о – общее число молекул.

Тогда и число эффективных соударений, совпадающее со скоростью реакции, равно:

υ р = Z эфф = Z 0 * e - E / RT , (3.7)

где: Z 0 – общее число соударений молекул.

1) скорость реакции пропорциональна концентрации активных моле-кул, число которых зависит от температуры и давления в смеси, так как дав-ление и есть количество молекул, сталкивающихся с какой-либо поверхно-стью;

2) реакция возможна лишь в том случае, если взаимодействующие мо-лекулы получают определенный запас энергии, достаточный для разрыва или ослабления межатомных связей. Активация заключается в переходе молекул в такое состояние, в котором возможно химическое превращение.

Чаще всего процесс активации идет путем образования промежуточных неустойчивых, но высокоактивных соединений атомов.

Таким образом, не только для протекания эндотермических процессов нужен внешний подвод энергии, но и для экзотермических. Чтобы произош-ла экзотермическая реакция, надо сообщить ей какой-то импульс тепловой энергии. Например, для протекания реакции горения в смеси водорода с ки-слородом, надо ее поджечь.

Минимальное количество тепловой энергии, необходимое для «запус-ка» химической реакции, называется энергией активации.

3.5. Энергия активации реакции.

Для объяснения данного явления часто пользуются следующим приме-ром (рис. 9):

На площадке лежит шар. Площадка расположена перед горкой. Поэто-му шар мог бы скатиться сам вниз, если бы не горка. Но для самопроизволь-ного спуска его надо поднять на вершину горки. При этом освободится не только энергия подъема на горку, но и энергия спуска вниз.

Рис. 9. Схема активирования реакции.

Рассмотрим две реакции:

1) Н 2 +О 2 =Н 2 О-

2) Н 2 О=Н 2 +О 2 +

Как видно из рисунка, Е 2 =+Е 1 ;

В общем, при любой реакции

.

И от разности Е 1 и Е 2 , которые всегда положительные, зависит знак те-плового эффекта.

Таким образом, энергия активации – это энергия, необходимая для пре-вращения реагирующих веществ в состояние активного комплекса (разрыв межатомных связей, сближение молекул, накопление энергии в молекуле…).

С повышением температуры газов резко увеличивается доля активных молекул (е -Е/ RT), а значит скорость реакции по экспоненциальной зависимо-сти. Эту зависимость можно проиллюстрировать следующим образом:

Рис. 10. Зависимость скорости реак-ции от температуры: 1 – скорость 1-ой реакции, 2 – скорость 2-ой реак-ции.

Как видно из рисунка 10, скорость первой реакции меньше скорости второй реакции, а энергия активации 1-ой реакции больше, чем Е второй. И при одинаковой температуре Т 2 υ 2 > υ 1 . Чем больше энергия активации, тем выше температура, необходимая для достижения данной скорости реакции.

Причина этого в том, что когда Е больше, то существующие межатом-ные связи в молекулах реагирующих компонентов сильнее, и нужно больше энергии на преодоление этих сил. При этом доля активных молекул соответ-ственно меньше.

Из сказанного видно, что величина энергии активации является важ-нейшей характеристикой химического процесса. Она определяет высоту энергетического барьера, преодоление которого представляет собой условие протекание реакции. С другой стороны, она характеризует скорость реакции от температуры, т.е. чем выше энергия активации, тем выше температура для достижения заданной реакции.

3.6. Катализ.

Кроме повышения температуры и концентрации веществ, для ускоре-ния химической реакции используют катализаторы , т.е. вещества, которые вводятся в реагирующую смесь, но не расходуются при реакции, а ускоряют ее путем снижения энергии активации.

Процесс увеличения скорости реакции с помощью катализаторов назы-вается катализом .

Катализаторы участвуют в промежуточных реакциях по созданию ак-тивированного комплекса за счет ослабления связей в молекулах исходных веществ, их разложения, адсорбции молекул на поверхности катализатора, либо ввода активных частиц катализатора.

Характер участия катализатора можно пояснить следующей схемой:

Реакция без катализатора: А + В = АВ.

С катализатором Х: А + Х = АХ ® АХ + В = АВ + Х.

Приведем картинку, подобно представленной на рис. 9.

Рис. 11. Схема действия ката-лизатора: Е б.кат и Е с кат – энер-гии активации реакции без ка-тализатора и с катализатором соответственно.

При вводе катализатора (рис. 11) реакция может протекать по иному пути с меньшим энергетическим барьером. Этот путь соответствует новому механизму реакции через образование другого активированного комплекса. И новый более низкий энергетический барьер может преодолеть большее число частиц, что и приводит к увеличению скорости реакции.

Следует отметить, что энергия активации обратной реакции понижает-ся на такую же величину, как и энергия активации прямой реакции, т.е. обе реакции ускоряются одинаково, и катализаторы не инициируют реакцию, они только ускорят реакцию, которая может происходить в их отсутствии, но значительно медленнее.

Катализаторами могут стать промежуточные продукты реакции, тогда эта реакция называется автокаталитической. Так, если скорость обычных ре-акций снижается по мере расходования реагирующих веществ, то реакция горения из-за автокатализа самоускоряется и является автокаталитической.

Наиболее часто в качестве катализаторов используются твердые веще-ства, которые адсорбируют молекулы реагирующих веществ. При адсорбции ослабляются связи в реагирующих молекулах, и таким образом облегчается реакция между ними.

Что же такое адсорбция?

3.7. Адсорбция.

Адсорбция – поверхностное поглощение какого-либо вещества из га-зообразной среды или раствора поверхностным слоем другого вещества – жидкости или твердого тела.

Например, адсорбция токсичных газов на поверхности активированно-го угля, используемого в противогазах.

Различают физическую и химическую адсорбцию.

При физической адсорбции захваченные частицы сохраняют свои свойства, а при химической – образуются химические соединения адсорбата с адсорбентом.

Процесс адсорбции сопровождается выделением теплоты. У физической адсорбции она незначительна (1-5 ккал/моль), у химической – значительно больше (10-100 ккал/моль). Тем самым могут ускоряться химические реакции при катализе.

Для процессов горения и взрыва можно привести следующие примеры:

1. Температура самовоспламенения смеси Н 2 +О 2 равна 500 0 С. В при-сутствии палладиевого катализатора она снижается до 100 0 С.

2. Процессы самовозгорания угля начинаются с химической адсорбции кислорода на поверхности угольных частиц.

3. При работах с чистым кислородом на одежде хорошо адсорбируется кислород (физическая адсорбция). И при наличии искры или пламени одежда легко вспыхивает.

4. Кислород хорошо адсорбируется и абсорбируется техническими мас-лами с образованием взрывчатой смеси. Смесь взрывается самопроизвольно, без источника зажигания (химическая абсорбция).