链反应机理与燃烧半岛现象

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/7/17,#,链反应机理与着火半岛现象,1,可燃气体燃烧的连锁反应理论,气态分子间的作用，不是两个分子直接作用得出最终产物，而是活化分子自由基与另一分子一起作用，作用结果产生新的自由基，新基又迅速参与反应，如此延续下去而成的一系列的连锁反应。,2,三个阶段，两种方式,三个阶段：链的引发,链的传递,链的终止,两种方式：直链反应,支链反应,3,直链反应：氯与氢,链的开始：,Cl,2,2Cl,链的传递：,Cl+H,2,HCl+H,H+Cl,2,HCl+Cl,H+HClH,2,+Cl,链的终止：,H+ClHCl,H+HH,2,Cl+ClCl,2,4,支链反应：氢与氧,链的开始：,H,2,+O,2,2HO,H,2,+M2H+M,链的传递：,HO+H,2,H+H,2,O,H+O,2,O+HO,O+H,2,H+OH,H+O,2,+MHO,2,+M,HO,2,+H,2,H,2,O+HO,5,链的终止：,2HH,2,H+HOH,2,O,支链反应图,值得注意的是，练的开始，需要外来能量激发，使分子键破坏，生成第一个基，这样才能进行链反应。,6,着火半岛现象,对氢氧的混合气体，,氢氧反应有三个着火,极限。,P,7,在第一、二极限之间的爆炸区内有一点,P,保持系统温度不变而降低压力，,P,点则向下垂直移动，自由基器壁消毁速度加快，当压力下降到某一数值以后，,fg,，,0,第一极限。,保持系统温度不变而升高压力，,P,点则向上垂直移动，自由基器壁消毁速度加快，当压力升高到某一数值以后，,fg,，,0,第二极限。,压力再升高，又会发生新的链锁反应：,H+O,2,+MHO,2,+M,HO,2,+H,2,H,2,O+HO,导致自由基增长速度增大，于是又能发生爆炸,第三极限。,8,链锁反应热爆炸理论,1.,反应的初期可能是链锁反应。,2.,随着反应的进行放出热量，并自动加热。,3.,最后变成纯粹的热爆炸。,9,烃类氧化的链反应,烃类的高温气相氧化有诱导期。,表现,出明显的阶段性，即在着火前常出现冷焰的现象。与着火时的热焰比较，温度较低，辉光较弱，产生的热量很少，这种现象是烃类气相氧化的特点之一。,10,烃类的氧化过程,首先生成的烃的过氧化物或过氧化物的自由基（,R-O-O,），而氧化物也会分解为自由基。,反应具有链反应的性质，并且由于出现分支而自动加速。,主要分为两个阶段：第一和第二诱导期,11,链的引发：,RH+M=R+H+M,RH+O,2,=R+HO,2,RH+HO,2,+R+H,2,O,2,链的传递：,第一诱导期：,R+O2=ROO,ROO+RH=ROOH+R,RCH2OOH=RCH2O+OH,RCH2O=R+HCHO,RCH2O+RH=RCH2OH+R,OH+RH=R+H2O,12,第二诱导期：,RCH,2,+O,2,=RCH,2,OO,RCH,2,OO=RCHO+OH,RCO=R+CO,RCH(OO)CH,2,R=RCHO+RCH,2,O,RCH,2,O=R+HCHO,13,