Скорость реакции цепной

И поэтому замедляют плохо (см. гл. X, 4). Соответствующие цепные реакции называются быстрыми (подчеркнем, что эпитеты быстрый и медленный характеризуют скорость нейтронов, а не скорость реакции). Цепные реакции, в которых нейтроны замедляются до энергий от десятков до одного кэВ, называются промежуточными. Промежуточные реакции пока не приобрели большого практического значения, поскольку для промежуточных нейтронов величина г) меньше, чем для быстрых и тепловых. Поэтому мы рассмотрим только тепловые и быстрые реакции. [c.570]

Скорость реакции цепного горения метана СН4 и других углеводородов также зависит от концентрации в зоне реагирования атомарного водорода, кислорода и водяных паров. [c.78]

Таким образом, наличие запаздывающих нейтронов решающим образом упрощает проблему регулирования скорости протекания цепной реакции, причем не только на медленных, но и на быстрых нейтронах. [c.578]

Воспламенение, при котором скорость реакций возрастает вследствие роста температуры реагирующей системы, называют тепловым. Такой процесс имеет тепловую природу. Если скорость реакции возрастает вследствие роста числа активных центров, воспламенение имеет цепную природу. Иногда оба механизма реализуются одновременно. В этом случае говорят о цепочечно-тепловом воспламенении. [c.217]

Как известно, при ударе о стенку активные центры, являющиеся основой разветвления цепной реакции, прекращают существование, обрывают цепи и тем способствуют появлению продуктов неполного сгорания и, в частности, сажистых остатков, которые наименее активны. Положение в пристеночной области еще более ухудшается, если стенки топки холодные. Низкие температуры в этой области дополнительно, согласно зависимости Аррениуса, прогрессивно снижают скорость реакции. По этой же причине могут образовываться, что и происходит в действительности, области, в которых горючий газ (чаще всего метан) вообще не подвергается никаким превращениям. [c.57]

Обычно скорость реакции в действительном процессе значительно превосходит величину, определяемую согласно закону действующих масс по стехиометрическому уравнению превращения. Это объясняют тем, что в таких случаях реакции совершаются не непосредственно между молекулами исходных веществ, а посредством реагирования исходных веществ с активными промежуточными продуктами. При этом наряду с конечными продуктами образуются активные промежуточные продукты, которые обеспечивают дальнейшее протекание реакции. Активными продуктами являются атомы исходных веществ или их осколки, например радикал ОН. Подобные реакции названы цепными. [c.62]

Термическое старение полимеров представляет собой, как правило, цепной свободно-радикальный процесс, результатом которого является деструкция макромолекул. Эффективное подавление радикальных реакций при старении полимеров и составляет главную задачу стабилизации — повышение стойкости полимерного материала к старению. Как правило, в этих целях используют методы и средства, способствующие уменьшению скорости реакций, приводящих к деструкции полимера (химическая и физическая модификации, защитные покрытия, введение специальных добавок — стабилизаторов), а также синтез полимеров заданного строения, устойчивых к старению. Введение добавок является самым распространенным и наиболее дешевым способом защиты полимерных материалов от старения. Стабилизаторы — вещества, обеспечивающие устойчивость полимерного материала к старению, — продлевают срок службы полимерных изделий, что эквивалентно увеличению мощности производства полимеров [5]. [c.244]

Общее уравнение скорости цепных химических реакций. Учеными А. Н. Бахом, Н. А. Шиловым, Н. Н. Семеновым и другими установлено, что характер цепных химических превращений определяется промежуточными активными продуктами (активными центрами), образующимися в ходе реакции. Активные центры представляют собой химически ненасыщенные осколки молекул — свободные атомы и радикалы, вступающие в реакцию с молекулами исходных веществ и, таким образом, входящие в звенья химической цепи реакции. Для начала реакции необходимо определенное количество активных частиц (начальные центры), которые создаются тем или иным путем, например за счет теплоты, электрической искры и т. п. В ходе химического превращения активные центры непрерывно воссоздаются в результате развития и разветвления цепей в соответствии с механизмом реакции. Но активные центры также и погибают в ходе реакции при обрыве цепей на стенках или в объеме в результате взаимодействия между собой. Исходя из этих представлений, можно утверждать, что скорость реакции должна зависеть от относительного числа активных центров на каждый данный момент времени. [c.38]

Фиг. И. Скорость разветвленной цепной реакции.

Схема подобной реакции показана на рис. 2-1 для водорода, как наиболее изученная спектроскопическим методом. Скорость течения цепных реакций превосходит скорость течения обычных химических реакций в сотни тысяч раз. Однако результирующая скорость реакции горения определяется скоростью самой медленной реакции, образующей данную цепь. Примерами таких реакций, кроме горения водорода, является горение углерода, имеющего более сложный характер, с участием атомарного водорода, гидроксильных радикалов и других активных центров. [c.43]

Особенностью реакций горения является то, что механизм их протекания является цепным. Теория цепных реакций, разработанная группой акад. И. И. Семенова, согласуется с реальными значениями скоростей реакций горения газообразных топлив, определяемыми экспериментально. [c.353]

Таким образом, активный центр в результате взаимодействия с другой частицей образует как продукт реакции, так и новую активную частицу, которая в дальнейшем ходе химической реакции продолжает цепь до гибели самого активного центра или до так называемого обрыва цепи. Обрыв цепи может произойти в результате рекомбинации активных частиц в объеме или на стенке. Для неразветвленных цепных реакций характерно постоянство концентрации активных центров, так как сколько образуется центров, столько же и вступает в реакцию. По этой причине скорость неразветвленных цепных реакций не превышает предельной величины. [c.18]

При взрывных реакциях, протекающих по механизму цепного разветвления, скорость образования начальных активных центров Мо намного меньше наименьшей скорости реакции щ, под дающейся наблюдению. В этом случае соответствующий период индукции имеет величину в инд намного больше единицы. На этом основании формула Семенова может быть упрощена и с достаточной точностью представлена в виде [c.24]

Абсолютные значения скорости реакции в пламени смеси со слабо диссоциированными продуктами реакции находятся в хорошем согласии с вычисленными из тримолекулярного механизма, в то время как скорость бимолекулярного распада в этих условиях еще недостаточна для объяснения наблюдаемых скоростей горения. У смесей с сильно диссоциированными продуктами сгорания скорость реакции в пламени значительно больше вычисляемой из тримолекулярного механизма, но скорость бимолекулярной реакции при этом еще меньше. Отсюда следует, что реакция в пламени при высоких и низких температурах протекает по цепному механизму, а бимолекулярный распад не реализуется в пламени ни при каких условиях. [c.85]

Гетерогенные реакции сильно зависят от скорости подвода или переноса окислителя к поверхности горящей частицы — от скорости диффузии. Увеличение скорости подвода окислителя к горящей частице приводит к увеличению скорости реакции до определенных пределов. Если процесс сжигания топлива начинается с подогрева, удаления влаги и возгонки летучих, то в это время цепные реакции протекают медленно. С повышением температуры число активных центров растет, скорость реакции увеличивается, что приводит к вспышке топлива. Тем-п атуру, при которой происходит это явление, называют температу- [c.43]

Ядра атомов урана обладают способностью самопроизвольно делиться. Осколки деления разлетаются с огромной скоростью (2- Ю" км/с). За счет преобразования кинетической энергии этих частиц в тепловую в твэлах выделяется большое количество теплоты. Преодолеть металлический кожух твэла способны только нейтроны. Попадая в соседние твэлы, они вызывают деление ядер в них и создают цепную ядерную реакцию. [c.190]

Скорость цепных реакций во времени может сильно возрастать благодаря непрерывной подаче энергии для образования активных частиц или использованию энергетического эффекта реакции на образование новых частиц. При возрастании числа активных частиц так называемый коэффициент размножения будет больше единицы (1,1...1,5) и создаются условия для перехода реакции во взрыв. В качестве примера последнего случая цепной реакции можно привести реакцию кислорода с водородом по следующей схеме (звездочкой обозначены активные частицы) [c.310]

Изменение скорости w цепной разветвленной реакции показано на рис. 3.1. По истечении индукционного периода т д заканчивается накопление концентрации активных центров, после чего реакция саморазго-няется и скорость падает по мере израсходования peai ирующих веществ. [c.233]

Влиянле кислорода на кинетику термического разложения исследовали также Кауфман и сотр. [252, 262], которые подтвердили предположение Вайса и Фреча [250] о том, что положительный кислородный эффект имеет место при параллельном протекании реакции 2-го порядка и цепного механизма. Однако ускоряющее влияние кислорода, по данным [252, 262], менее значительно. Так, согласно Кауфману и Келсо [252], при температуре Т = 1150 °К и Яко = 400 мм рт. ст. (условия работы Вайса и Фреча [250]) добавление кислорода в количестве 10— 20 мм рт. ст. повышает скорость реакции только на 15— 20%. С результатами работы [252] согласуются данные, установленные в исследовании [256]. [c.100]

Возможен и другой способ развития цепей. Продукты реакции в момент своего образования обладают повышенной энергией, равной сумме теплоты активвцмн и теплоты реакции. Эти молекулы при столкновении с молекулами исходных веществ активируют их, обусловливая развитие цепи. Подобные цепи называются энергетическими. Если развитие энергетической цепи приводит к прогрессивному росту скорости реакции и температуры смеси, то наступает явление, называемое тепловым воспламенением. С ростом температуры в системе увеличивается число активных центров. Вследствие такой связи теплового механизма реакции с цепным считают, что тепловой механизм возбуждения быстрой реакции имеет в процессах горения определяющее значение. [c.63]

По современным взглядам на природу химических превращений такой ход реакций горения объясняется в большинстве случаев не только сильным влиянием температуры на скорость реакции, но и цепным xapaKTeipoM этих реакций, в изучении которых наибольшие заслуги принадлежат академику Н. Н. Семенову и его школе [Л. 8]. В этих реакциях переход к конечному состоянию осуществляется через ряд простейших и потому более вероятных промежуточных реакций. Скорость реакции зависит при этом от концентрации активных центров — химически активных частиц (атомов водорода Н, атомов кислорода О, гидроксильных радикалов ОН и других нестойких промежуточных соединений), генерируемых самой реакцией. [c.10]

Помимо этого, в таких системах существует возможность гидрофобных взаимодействий, которые способны приводить к появлению меж-цепных ассоциатов типа мицелл. В совокупности, эти факторы приводят к изменению скоростей реакций роста и обрыва цепей, появлению кинетически неоднородных зон в полимеризующейся системе при изменении концентрации мономеров и глубины конверсии и, в результате, затрудняет описание данных систем классическим уравнением сополимеризации с фиксированными значениями констант. Тем не менее, обобщение данных по сополимеризации ионизирующихся и комплексно связанных мономеров [4] позволило вывести уравнение состава сополимера, которое количественно учитывает эффекты диссоциации и комплексообразования. По форме оно аналогично уравнению Майо-Льюиса, но включает вместо истинных активностей мономеров — эффективные константы сополимеризации [c.617]

Таким образом, для описания процесса цепного не-ингибированного окисления полимеров при низких температурах на начальной стадии необходимы константы скорости реакций продолжения, обрыва и разветвления цепи. Для оценки времени автоускорения реакции термо-окисления полимеров (период индукции окисления полимеров) достаточно знать константу скорости разложения гидропероксида. [c.250]

При подборе компонентов СОЖ следует особо учитывать два параметра молекулы тип и энергию связи между атомами. Они позволяют заранее сделать заключение о реакционной способности вещества. Как отмечал академик Н. Н. Семенов, химические реакции осуществляются при помощи свободных атомов и радикалов или ионов, что действительно определяет скорость реакций и причину мошкого воздействия строения реагирующих частиц на их реакционную способность. При резании металлов целесообразно при.менять присадки, имеющие в своем составе молекулы с непрочной связью (25—35 ккал/моль). Это способствует образованию радикалов и инициированию радикально-цепных реакций химической смазки (йод, фтор, хлор, бром, порошки металлов — литий, натрий, калий) [12]. Смазочное диффузионно-химическое действие СОЖ может существенно дополнить их химическое действие. [c.40]

Состав реагентов в реакторе может поддерживаться регулированием расхода поступающего реагента, изменением времени пребывания в реакторе жпдкости или газа, регулированием температуры или концентрации катализатора. Для цепных реакций, таких как полимеризация, скорость реакции можно регулировать добавкой небольших количеств ингибиторов или веществ, изменяющих скорость роста цепи. Динамические характеристики системы регулирования зависят от того, какой из параметров регулируется, так как постоянная времени для изменения концентрации не одна и та же при изменении уровня, температуры или других леременных. [c.440]

Во вторичной стадии (Т2)в основном идет окисление уксусного альдегида, что приводит к накоплению нового типа перекисей, также завершающееся их взрывным распадом при достижении определенной концентрации. При этом образуется новый тип пламени (называемый иногда голубым ), в котором имеет место значительное повышение температуры. После вторичного холодного пламени горючая смесь полностью подготовлена к воспламенению. При наличии периода задержки самовоспламенения (что имеет место в дизелях) наиболее вероятным видом воспламенения является цепочно-тепловой, при котором возрастание скорости цепной реакции сопровождается таким увеличением скорости тепловыделения, при котором нарушается тепловое равновесие и начинается прогрессивный саморазгон реакции, завершающийся самовоспламенением. Условием самовоспламенения является достижение некоторой критической скорости реакции шкр, при которой скорость тепловыделения обеспечивает возникновение теплового взрыва (фиг. 14, б). Возникшие одновременно несколько очагов пламени являются источниками распространения пламени по всему объему камеры сгорания. [c.45]

Скорости фотохимич. реакций могут различным образом зависеть от плотности светового потока. 1) Скорость реакции меняется линейно с изменением / для таких реакций выполняется закон Бунзена — Роско. 2) Скорость реакции пропорциональна величине у //поверхность такая зависимость характерна для цепных реакций с фотохимич. инициированием. [c.358]

Если для цепной реакции создаются условия нестационарного режима ее развития, то резкое лавинообразное увеличение концентрации активных промежуточных продуктов приведет к такому возрастанию скорости реакции и ее самоускорению, что произойдет воспламенение. Такой вид воспламенения называется цепным. [c.50]

Цепная реакция образования НС протекает в 10 раз быстрее обычной бимолекулярной реакции. Характер течения неразвет-вленной цепной реакции при постоянной температуре показан графически на фиг. 3. Если смесь водорода и хлора находится при постоянной температуре, то по мере уменьшения концентрации реагирующих веществ скорость реакции будет уменьшаться в соответствии с (1.20). [c.19]

Для первого этапа разв1Ггия цепной реакции, когда концентрации водородных атомов не очень велики и можно пренебречь побочными реакциями обрыва цепей, так же как и зарождением цепей, скорость реакции согласно Зельдовичу [c.21]

Реакция идет с сильным самоускорением. Для реакции, идущей по схеме цепного разветвления, характерным является наличие периода индукции Тинд, в течение которого происходит нарастание концентрации водородных атомов. Изменение скорости реакции с цепным разветвлением по времени схематически изображено на фиг. 4. [c.21]

Перемещение максимума скорости в сторону смесей, богатых горючим, объясняется эффектом самоторможения окиси азота в пламени образовавшаяся окись азота в пламени взаимодействует с атомарным водородом и обедняет смесь. Необходимо отметить, что это предположение дает право считать, что при горении двуокиси азота с водородом реакция протекает по цепному механизму. Только лишь при наличии цепного механизма окись азота как добавка fZSot и как продукт реакции могла действовать на скорость реакции как автоматически тормозящий агент. [c.94]

Управление цепной реакцией состоит в том, чтобы регулировать скорость V цепной реакции, т. е. число актов деления ядер в веществе за единицу времени. Помимо коэффициента размножения нейтронов скорость цепной реакции зависит от среднего времени т между двумя последовательными актами деления среднее время жизни одного токоленияУ) нейтронов). [c.492]

Ядерными реакторами атомными котлами) называются устройства, в которых осуществляются управляемые цепные ядерные реакции. Основные элементы ядерного реактора ядерное горючее, замедлитель и отражатель нейтронов, теплоноситель для отвода тепла, образующегося в реакторе, регуляторы скорости развития цепной реакции деления. Различаются реакторы на медленных и на быстрых нейтронах (VI.4.9.2°). Для работы первых обязательно на-личте замедлителя, позволяющего нейтронам скачками преодолевать опасную область энергий, в которой происходит резонансный захват нейтронов (VI.4.9.3°), приводящий к убыли их числа в активной зоне реактора. [c.492]

В результате постепенного расходования исходных веществ скорость реакций после достижения максимума начинает уменьшаться. Однако если скорость вырожденно-разветвленной цепной реакции достигнет такой величины, что возникнет тепловая лавина, взрыв неминуем. [c.11]

Вода, являясь теплоносителем, одновременно выполняет также роль замедлителя нейтронов. Для поддержания цепной реакции нужны замедленные (тепловые) нейтроны, скорость которых не превышает 2 км/с. Именно двоякая роль воды в реакторе подобного типа определила его название — водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР). Такой реактор называют также реактором на тепловых (медленных) нейтронах. [c.190]

Цепной реакцией называется процесс химического взаимодействия, в котором активная частица (возбужденный атом, молекула с незамкнутыми связями — радикал) может вызвать не одно химическое превращение, а несколько, передавая свою энергию возбуждения вновь образовавшимся частицам. Число превращений, вызванных одной частицей, определяет длину цепи и может исчисляться сотнями и даже тысячами. Механизм цепных реакций очень сложен, так как на развитие цепной реакции ьлияет скорость зарождения активных частиц, скорость развития цепи, скорость обрыва цепей (время жизни активных частиц), а также внешние физические условия — давлёние, температура, скорость отвода теплоты. Математическая теория и физические основы цепных реакций получили свое развитие в трутах [c.309]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...