Кинетика реакций горения

Выше указывалось, что приведенные в таблице X.1 уравнения реакций горения отдельных газов дают представления лишь о начальной и конечной стадиях процесса горения, не раскрывая последовательности его протекания. В действительности в процессе горения идет непрерывное образование промежуточных продуктов горения, реагирующих между собой, т. е. процесс горения складывается из элементарных реакций.

Согласно кинетической теории газов, элементарная реакция горения газа может произойти при столкновении молекул, сопровождающемся ослаблением и разрушением внутримолекулярных связей. Следовательно, скорость любой реакции будет зависеть от частоты столкновений молекул, которая в свою очередь зависит от концентрации (т. е. от массы вещества в единице объема, измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3) или числом киломолей в 1 м3) реагирующих веществ, их температуры и давления.

В процессе обратимой реакции mA + nB ⇄ pE + qД. В первой прямой ее стадии концентрация исходных веществ A и B уменьшается, а концентрация конечных продуктов E и Д увеличивается. Коэффициенты m, n, p и q характеризуют стехиометрические соотношения компонентов реакции. Изменение концентрации C исходных веществ по времени τ определяет скорость прямой реакции w.

Так как компоненты реакции взаимосвязаны стехиометрическими соотношениями, то показателем скорости реакции может служить изменение концентрации одного из компонентов. Знак минуса перед выражением для скорости реакции означает, что концентрация исходного вещества уменьшается и за счет этого уменьшается скорость прямой реакции. Однако в принципе рассматриваемые реакции обратимы, т. е. возможно протекание обратной реакции с образованием исходных веществ из конечных продуктов.