ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Реакция окисления азота из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " В 10 МЫ воспользуемся методом активированного комплекса для оценки скорости образования двуокиси азота в нагретом воздухе, что важно для выяснения некоторых оптических явлений, наблюдаемых при сильном взрыве. [c.319] Как будет показано в гл. VIII, IX, особенностями кинетики определяются некоторые характерные оптические эффекты, наблюдаемые при сильном взрыве. В этом параграфе будет рассмотрена кинетика окисления азота, а в следующем — кинетика окисления окиси до двуокиси. [c.319] Реакция окисления азота имеет большую энергию активации, поэтому практически она протекает только при достаточно высоких температурах порядка 2000° К и выше. Реакция была детально изучена как экспериментально, так и теоретически в работе Я. Б. Зельдовича, П. Я. Садовникова и Д. А. Франк-Каменецкого [39]. [c.319] На опыте реакции образования и разложения окиси азота изучались с помощью взрывных бомб, в которых сжигалась смесь водорода и кислорода. Таким путем получались высокие температуры порядка 2000° К. К смеси Н2 и О2 добавлялись азот и в различных концентрациях окись азота. При малых добавках окись образовывалась в результате соединения кислорода и азота, при больших добавках — первоначально введенная окись разлагалась. После взрыва определялись остаточные количества окиси и путем сопоставления теории с опытом находились скорости реакций образования и разложения. Сам процесс соединения кислорода с водородом почти не влиял на образование и распад окиси и служил только средством получения высокой температуры. [c.319] Теплоты реакций здесь соответствуют энергиям диссоциации молекул N2 и N0, равным 9,74 эв = 225 ккал1молъ и 6,5 эв = 150 ккал/моль ). [c.320] Скорость всего процесса в целом определяется первой, эндотермической реакцией, требующей энергии активации не менее 75,5 ккал/моль. Как только в результате обмена O + Ng- NO + N освободится атом N, он сразу же реагирует с кислородом О2, восстанавливая исчезнувший атом О. Поэтому концентрация атомов О в процессе реакции остается стационарной и соответствует равновесию с молекулами О2, которое устанавливается быстрее, чем протекает реакция окисления азота ). [c.320] Здесь (N0) соответствует равновесию N0 с данными концентрациями N2 и О2. [c.321] Уравнение (6.45) отличается от обычного уравнения бимолекулярной реакции зависимостью констант скорости от концентрации одного из реагентов — кислорода. [c.321] Константа скорости для первой реакции цепи к = 8,3-Сопоставление этой величины с формулой (6.35) теории столкновений дает стерический фактор Р = 0,086 (если принять эффективный диаметр di2 = 3,75-10- см равным диаметру молекулы N2, определенному из данных по вязкости). Такое значение Р представляется вполне разумным. [c.322] Позднее исследование кинетики образования окиси азота было предпринято Гликом и др. [40] с помощью ударной трубы, в которой газовая смесь, содержащая азот и кислород, нагревалась ударной волной до температур 2000—3000° К. Эти авторы нашли энергию активации Е = = 135 5 ккал/молъ (Ei = 74 5 ккал/моль), что хорошо согласуется с данными работы [39] и подтверждает совпадение энергии активации первой реакции цепи Ei с теплотой реакции. Абсолютные значения константы скорости также оказались близкими к данным первой работы. [c.322] Вернуться к основной статье