Кинетика реакций горения 1

По мере уменьшения концентрации исходных веществ и увеличения концентрации конечных продуктов скорость прямой реакции уменьшается, а скорость обратной реакции увеличивается. Когда обе скорости становятся равными, наступает состояние так называемого химического равновесия, которое является равновесием динамическим, т. е. устанавливающимся в условиях фактически продолжающегося процесса в реагирующей системе. Далее будет показано, что прямая реакция протекает с выделением тепла, т. е. является экзотермической, а обратная - с поглощением тепла, т. е. является эндотермической. Из сказанного следует, что при сжигании газового топлива в теплотехнических установках необходимо течение обратных реакций предупредить или ограничить до минимума. Это достигается интенсивным отводом тепла, выделяющегося при прямых реакциях, своевременным удалением из зоны горения продуктов сгорания и непрерывной подачей топлива в зону горения для поддержания необходимой концентрации исходных компонентов реакции.

Из многочисленных столкновений молекул при их тепловом движении элементарные реакции происходят лишь при столкновении активных молекул, обладающих в момент соударения энергией, достаточной для разрушения внутримолекулярных связей, существовавших до столкновения. Минимальная величина этой энергии, определенная для каждой реакции, называется энергией активации. Для распространенных горючих газов она составляет 70000 - 140000 ккал/кмоль. В результате разрушения существовавших молекулярных связей образуются новые. Это сопровождается выделением тепловой энергии. Если выделяющаяся энергия больше затраченной энергии активации, то реакция имеет положительный тепловой эффект и наоборот.