1、 化學反響動力學是研討化學反響機理和化學反化學反響動力學是研討化學反響機理和化學反響速度及其影響要素的一門科學，其內容是極其廣響速度及其影響要素的一門科學，其內容是極其廣泛的，由于化學反響是熄滅景象的一個主要而根本泛的，由于化學反響是熄滅景象的一個主要而根本的過程，所以對于從事熄滅過程的分析與研討的科的過程，所以對于從事熄滅過程的分析與研討的科技人員來說，自然會涉及到化學動力學的知識，即技人員來說，自然會涉及到化學動力學的知識，即化學反響動力學的實際要用于熄滅過程的分析與研化學反響動力學的實際要用于熄滅過程的分析與研討中，詳細地說，熄滅反響動力學的內容就是研討討中，詳細地說，熄滅反響動力學的內

2、容就是研討熄滅反響機理和熄滅反響速度及其影響要素。熄滅反響機理和熄滅反響速度及其影響要素。 化學動力學在熄滅實際中占有重要的位置，尤化學動力學在熄滅實際中占有重要的位置，尤其是熄滅反響速度已成為衡量熄滅過程特性的一個其是熄滅反響速度已成為衡量熄滅過程特性的一個主要參數，由于物理化學是一門復雜的學科，我僅主要參數，由于物理化學是一門復雜的學科，我僅在這里粗略地引見一個與熄滅景象有關的一些概念在這里粗略地引見一個與熄滅景象有關的一些概念和知識。其它內容主要靠自學。和知識。其它內容主要靠自學。一.根本概念 在研討化學平衡時，大家都知道，我們假設假設平衡是瞬時到達的，亦就是隨著溫度、壓力不斷的變化，熄

3、滅產物總是能在瞬刻間到達相應的平衡濃度。這種假設對反響速度非常迅速的反響來說是可以成立的，但對反響速度很慢的反響，由于需求比較長的時間才干到達平衡，相差就太大了，實踐的熄滅景象大多屬于較慢的化學反響，因此，這就必需研討熄滅反響速度。 普通地說，表示化學反響速度的大小，主要是用濃度的變化反響物濃度減少或生成物濃度添加來表示。 根據不同的濃度單位，有不同的表達方式：用摩爾濃度單位：kmol/m3 .s Vm=dCidt用分子濃度單位: 1/m3 .s Vm=dNidt Ni單位容積中某物質的分子數用質量濃度單位: kg/m3 .s Vm=didt i單位容積中某物質的質量. 各式中取正負號的目的在

4、于使V恒為正值。 當Ci為反響物濃度時，dCi/dt 0, 那么應Vm= dCi/dt 這是普通反響的化學反響速度表示方法, 而詳細到熄滅學中, 熄滅反響速度是用單位時間單位容積內燒掉的燃料量或耗掉的氧氣量來表示的。這是非常直觀的，例如：在爐窯熄滅技術中，普通用爐瞠容積熱負荷qv可以表示熄滅速度的大小,qv(KJ/m3.s)是在單位時間單位體積內燒掉些燃料所釋放出來的熱量。這是熄滅化學反響速度的表示方法，下面簡單引見一下影響化學反響速度的要素： 二 影響反響速度的要素 (1)濃度影響: 濃度增大，分子碰撞次數添加，反響速率增大。 質量作用定律: Vm=kCin n反響級數,根據實驗測定,它能直

5、接反映出Vm與C的詳細關系,而且對進一步研討反響機理也有用途。 詳細測定方法屬于的內容。 k反響常數 , 由實驗測出：它反映了燃料熄滅才干的大小，如k(炔) k(烯) k(烷) 炔烴熄滅才干最大,烯烴次之,烷烴最弱。對于多種物質參與的反響：Vm； n確實定 在一定溫度條件下，氣相化學反響速率與當時的反響物濃度的乘積成正比，假設該反響按某化學反響方程式的關系一步完成，那么每種反響物濃度的方次即等于化學反響方程式中的反響化學計量數。這一關系稱為質量作用定律。質量作用定律亦可在氣體分子運動實際的根底上利用分子之間碰撞次數的計算來論證。 冪指數之和：nx+y+z 稱為反響級數。 化學反響的反響級數是由

6、實驗測得的，而化學反響方程式并非代表化學反響的真正過程，所以在化學反響方程式中所表示的反響物分子數之合，并不與該反響的反響級數n相等，不過對某些化學反響來講，由實驗測得的反響級數與化學反響方程式中所表示的反響物分子數之和是相等的，但僅是巧合。 一些燃料熄滅時的化學反響級數如下： 煤氣n2，輕油1.22，重油1，煤粉n1zCyBxAACCkCddC (2)壓力影響: 在氣相得化學反響中，壓力改動引起濃度變化，壓力直接影響化學反響速率。 Ci=iV =piRT pi=XiP Vm=k(piRT)n=k(XiRT) nPnA:一定的溫度和濃度條件下，一級反響速率與壓力的一次方成正比；B:一定的溫度和

7、濃度條件下，二級反響速率與壓力壓力的二次方成正比；C:一定的溫度和濃度條件下，n級反響速率與壓力n-1次方成正比 (3)溫度影響: 阿累尼烏斯定律: k=k0exp(-E/RT) 活化分子平均能量比普通分子高出的部分稱為活化能 大多數反響的反響速度隨溫度的增高而急劇地添加,KT曲線為 對k=f(T)求二階導可得,拐點a的溫度Ta=E2R Ta范圍為250025000K 這在熄滅技術上是不容易到達和超越的, 所以說在工程上我們所感興趣的只是曲線上拐點以前的那段情況, 拐點后的情況在普通熄滅技術上無實踐意義,不予思索。 反響速度隨溫度添加而顯著增大的情況對于非等溫條件下的化學反響例如絕熱熄滅過程具

8、有更為重要的意義。 (4)反響物性質的影響: 由k=k0exp(-E/RT)可知: 反響物的物理與化學性質對反響速度都有影響,物理性質主要表如今碰撞因子k0上,化學性質主要表如今活化能E上,對不同的反響物, 它的碰撞因子k0和活化能E都會有所不同。因此, 就會有不同的反響速度。 (5)可燃混合氣的混合比例 必然存在某一種配合比例，使化學反響速率到達最大值。實驗證明這一配合比例大致相當于化學當量比。由于熄滅溫度也與混合物成分配合比例有關，因此更增大了混合物配合比例對化學反響速率的影響。 6混合氣中惰性氣體的成分 在化學反響中，常有不參與化學反響的惰性成分，例如氮氣。惰性氣體的存在不僅降低了反響物

9、濃度，而且由于惰性成分的摻入減少了有效碰撞次數，因此導致化學反響速率的下降，故惰性氣體含量越高，反響速度下降越厲害。 普通地說，反響物的物理性質(k0)對反響速度的影響非常有限,不是主要影響要素,它涉及到分子碰撞實際, 我在這里不多講了。 而活化能E對反響速度的影響非常顯著，活化能愈小，活化分子數越多，k值越大，那么反響速度就越大。什么是活化分子？能發生反響的高能量分子。什么是活化能？活化分子的平均能量比普通分子平均能量的超出值，普通分子能發生反響成為活化分子所需吸收的能量。 熄滅動力學有兩個根本義務影響熄滅反響速度的要素熄滅反響機理。 下面我們主要討論熄滅反響的機理，即熄滅反響所閱歷的途經：

10、 現實上，熄滅反響的機理是非常復雜的，幾乎包括一切的熄滅反響，都不是簡單地服從質量作用定律和阿累尼烏斯定律，熄滅所具有的許多特點都無法用簡單的反響機理來解釋，并不是完全按照反響方程式所示的那樣一步進展，而是要經過許多中間步驟才干完成，這些中間反響都是由自在原子或自在基所組成：自在原子：如H、O，自在基：如OH、CH3等。 這些自在原子和自在基都具有很高的活潑性，在遇到氣體分子時，只需較小的活化能就可以發生反響，于是就把這種易于引起反響的自在原子和自在基叫作活化中心。實驗闡明，經過活化中心來進展反響要比原來的反響物直接反響容易的得多。 根據化學反響機理的復雜程度，可將化學反響分為以下兩種： 簡單

11、反響：這種反響的反響物經一步反響即直接生成最終產物。 復雜反響：這種反響不是經過簡單的一步即可完成，而需經過一些生成中間產物的中間反響步驟才干完成，其中每一中間反響那么稱為基元反響。顯然每一基元反響相當于生成中間產物的簡單反響。 以下先討論簡單反響的機理，然后在討論復雜反響的反響機理。活化分子碰撞實際此實際以為在簡單反響中，由于反響物中存在大量的作不規那么熱力運動的分子，它們之間有能夠發生碰撞。但化學反響只能在這種碰撞下才會發生，即碰撞后能破壞反響物原有的分子鍵構造，這樣才干構成生成物新鍵，從而產生反響生成物。所以只需在相互碰撞的分子所具有的能量超越一定的能級程度時才干進展化學反響。要使兩個分

12、子發生反響碰撞，那么首先應使它們相互接近到一定程度。由于分子之間配對電子的相斥和兩核間的斥力，一個分子在接近另一個分子時，勢能往往會增高，這就需求外界的能量才干做到，并在構成新的化合物之前，原來分子中的假設干鏈需求減弱或破壞，所需求的這個能量就是活化能。故活化能也可了解為：使兩個分子接近和破壞或減弱鍵所需的能量。必需到達的最低能級程度E被稱為活化能。普通飽和分子間化學反響E8.340*104kj/kmol。具有不小于E能級的分子，稱為活化分子。 鏈鎖反響實際 冷焰是指在尚未到達正常著火溫度時，已出現的火焰。這時化學反響速率已相當高，但由于溫度并不高，活化分子很少，因此不能用活化分子碰撞實際來解

13、釋冷焰景象。 該實際以為有許多化學反響并不是反響物進展一步反響就能完成的，而是要經過假設干中間基元反響才干完成的復雜反響。在這些中間反響中會產生一些活性很高中間活性產物簡稱活性中心，再由這些活性中心與原始反響物進展化學反響，這時除產生最終生成物外，同時也再生出假設干活性中心，因此可以使化學反響得以繼續進展下去。由于活性中心是一些很不穩定的自在原子、自在基，所以當它與原始反響物進展反響時所需的活化能，比原始反響物之間進展化學反響所需活化能低得多。因此化學反響速率大為提高。在這種化學反響中，活性中心起著一種中間鏈節的作用，故稱為鏈鎖反響。顯然分枝鏈鎖反響具有很高的化學反響速率。在鏈反響實際中將反響過程分為三個部分：1鏈的激發過程：由于熱力活化或外界其它激發作用引起2鏈的傳送過程3鏈的銷毀過程：活化分子與器壁或惰性分子相碰呵斥活化中心的銷毀CO熄滅反響機理 CO也具有和H2一樣的熄滅反響特征。由于CO熄滅受水蒸汽和H2的觸媒作用影響，因此，把CO熄滅反響機理分為枯燥和潮濕兩種情況討論: 枯燥CO和O2混合物中不含H2和H2O. 潮濕CO和O2混合物中含有H2和H2O. 1、枯燥的CO和氧熄滅 對“枯燥