ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Детонация из "Ацетилен, его свойства, получение и применение" Взаимодействие ацетилена с окислителями в последние годы изучали методом импульсного фотолиза (флеш-фотолиза) и в ударных волнах. Поскольку эти методики позволяют воспроизвести условия, при которых реагенты находятся в пламенп п особенно в детонационных волнах, результаты этих исследований будут рассмотрены в отдельном разделе. [c.556] С помощью импульсного фотолиза удалось снять спектры поглощения активных промежуточных радикалов и таким образом получить данные о кинетике их накопления и расходования [2]. В качестве сенсибилизатора взрывов кис-лородно-ацетиленовых смесей использовали N02- Для смесей, богатых кислородом, характерны яркие полосы ОН, слабые N. Других радикалов, содержащих углерод, не обнаружено. Для смесей с высоким содержанием ацетилена наблюдаются радикалы Са, СН п СК, а также очень малые количества ОН. Изменение происходит прп отношении С Нг (О2 -Ь N02) = 1. Кинетические кривые накопления п расходования гидроксильного и другпх радикалов показаны на рис. VII.40 и 11.41. [c.556] Мгновенное появление в системе радикалов N, Сз и СН в богатых смесях после истечения кажущегося периода индукции связано с пиролизом избытка ацетплена. Гидроксильный радикал образуется в богатом кислородом пламени в процессе последующего сгорания водорода в избытке 0 . В конце периода пндукцип достигается высокая температура. Колебательная температура у-полос N0 около 2000 К. [c.556] Аналогичные данные о радикалах, образующихся в сенсибилизированной N0 реакции богатых и бедных кислородно-ацетиленовых смесей, были получены в более поздней работе [3]. При низком содержании в смесп кислорода свободные радикалы вообще не были обнаружены. В присутствии амплнитрита, являющегося сенсибилизатором, наблюдались лишь N и ОН. Длительность периода индукции возрастала и давление взрыва снижалось при уменьшении добавки сенсибилизатора, энергип вспышки или общего начального давленпя. Если хотя бы одна из этих величин уменьшалась ниже некоторого предела, взрыва не происходило. [c.557] При импульсном фотолизе (2000 дж, 30 мксек) чистого ацетплена в вакуумной ультрафиолетовой области наблюдается [5] непрерывное поглощение в области ниже 2800 А. При увеличении начального давления ацетилена выход водорода возрастает, достигая при 40 мм рт. ст. максимального значения 0,104 М.М рт. ст. Нз на 1000 дж. При дальнейшем увеличении начального давления С2Н2 выход водорода снижается и при 200 мм рт. ст. равен 0,064 мм рт. ст. Нз на 1000 дж. [c.557] Ударные волны получают в длинных трубах, разделенных разрушаемой диафрагмой на два отделения. Одно заполнено ускоряющим газом, обычно водородом или гелием, при давлении 400—750 мм рт. ст., другое — исследуемым газом (в частности, кислородно-ацетиленовыми смесями) в Аг или Хе при полном давлении в несколько миллиметров ртутного столба. При резком разрыве диафрагмы в секции ударной трубы, где находится смесь при низком давлении, со сверхзвуковой скоростью распространяется плоская ударная волна. При этом температура может быть вычислена на основании термодинамических свойств газа. Для исследования протекаюпщх в ударной волне процессов применяли различные методики [7] анализ газов, истекаюпщх через малое отверстие, с помощью времяпролетного масс-спектрометра [8], измерение плотности газа в ударном слое в зависимости от времени с помощью поглощения мягких рентгеновских лучей [9], исследование излучения 10, а также измерение ионизации в ударной волне методом проб Лэнгмюра [11. [c.558] Температура радикала при детонации кислородно-ацетиленовой смеси в ударной трубе была измерена по яркости излучения [14]. Во фронте ударной волны температура проходит через узкий максимум, причем спектральная температура Сз, как и в пламени, превышает равновесную температуру. В зоне реакции скорость расходования радикала ОН равна скорости его образования [15]. [c.559] Процесс окисления ацетилена легко приобретает характер детонации. Прп этом по непрореагировавшему газу движется ударная волна, за фронтом которой реакция горения быстро достигает термодинамического равновесия. Модели профиля детонационной волны, рассмотренные в гл. VI в связи со взрывным разложением чистого ацетилена, применимы и для детонации при окислении ацетилена, как и для других газовых реакций. Скорость распространенпя детонационной волны определяется законами термодпнамнки и газодинамики, а не кинетикой реакции горения. Теория стационарной детонации в газах изложена в ряде монографий (см., например [1],) и выходит за рамки настоящей книги, которая посвяш ена главным образом ацетилену. [c.560] Вернуться к основной статье