Жанар газдың қоспадағы шоғыры төменгі шекті мәнінен аз
болса, жану жүрмейді жэне жангыш шогырыньщ одан артуы да
жануды тоқтатады. Осы екі шек аралығындагы шоғырлар мәндерінде
жану мүмкін.
4.4 Тізбекті тектесулер
Жай тектесулер бір гана сатыда жүреді жэне кинетикалық
теңдеуінде бір гана жыдцамдық тұрақгысы болады.
Күрделі тектесулер бірнеше жай тектесулердің жиынтыгынан
тұрады
және
кинетикапық
теңдеуі
бірнеше
жылдамдық
тұрақтыларынан тұрады. Күрделі текгесулерге қаіпымды, тізбекті
және т.б. тектесулер жатады.
Газ отынның жануы тізбекті тектесулер заңдылықгары бойынша
жүреді.
Тізбекгі
текгесулердің
заңдылықтарын
зерттеуге
Н.Н.Семенов, С.А.Хиншельвуд зор еңбек сіңірді.
Тізбекгі текгесудің негізгі ерекшелігіне тізбектің пайда болуы,
оның дамуы және үзіпуі жатады. Тізбек пайда болу үшін,
әрекеттесетін заттарға жоғарғы ыстықтық, жарық сэулесі т.б. эрекет
етуі керек. Осындай әрекетгердің нэтижесінде тізбекгі тектесудің
бірінші сатысы тізбек пайда болады, ягни бастапқы затгардан
іліктіпік (валентгілік) байланыстары қанықпаған бейтарап атомдар
немесе атомдар тобы түзіпеді. Сол аралық өнімдер бастапқы
затгармен тектесіп, ақырғы өнімді түзеді. Ақырғы өнімдермен
қатарлас қайтадан белсенді өнімдер (бос раднкалдар не атомдар)
пайда болады. Шындыгында тектесулер тікелей бастапқы өнімдер
затшаларының арасында өтпейді. Тектесулердің аралық сатылары
бар, оларда арапық белсенді өнімдер пайда болады.
Мұндай тектесулер тізбекгі тектесулер деп аталады. Күрделі
тізбекгі тектесулер теңдеулерінің реті, әдетте, стехиометриялық
теңдеуден шыгатынына қарағанда, төмен болады.
Тізбекті тектесулер тектесуді қыздыру және белсенді өнімдердің
жаңғырту (регенерация) тәсілімен ерекшеленеді. Егер белсенді
өнімдердің жаңғырту мөлшері жұмсалганымен бірдей болса, онда
тектесу тармақталмаган болады. Егер белсенді өнімдердің жаңгыру
мөлшері жұмсалганынан үлкен болса, онда тізбекті тектесу
тармақталған болады.
Тармақталган тізбекгі тектесудің мысалы ретінде сутек пен
оттек затшаларынан су түзілуін келтіруге болады. Мұнда бір
радикалдар тізбекті дамытса, екіншілері жаңа тізбекті бастайды.
53
Тізбекті тектесу белсенді радикалдар пайда болудан бастапады.
Белсенді
радикалдардың
туындауы
екі
мүмкін
бастапқы
тектесулердің біреуі арқылы болады
Н
2
+ М = 2Н + М,
Немесе
1) Н
2
+ 0
2
+ hv = ОН + ОН,
мұнда М — басқа белсенді затшалар, hv — қайрат кванты.
Бұдан кейін тізбек жалгасы ақырғы өнім Н
2
0-ны түзе отырып
2) ОН + Н
2
= Н20 + Н;
3) Н + 0
2
= ОН + О - тізбектің тармақталу тектесулері
4) О + Н
2
= ОН + Н.
Мұнда бір белсенді бөлшектен екі белсенді бөлшек түзіледі.
0 Н + Н
2
= Н20 + Н т.б.
5) Н + қабырға —►
0,5 Н
2
- тектесу ыдысының қабырғасындағы
тізбектер үзілу текгесулері.
6
) ОН + қабырға —►
0,5 Н
2
0 2;
7) О + қабырға —*• 0,5 0 2;
8
) Н 02+ қабырға —* 0,5 Н
2
0
2
+ 0,5 0 2;
9) Н + 0
2
+ М —* 0,5 Н
2
0
2
+ 0,5 0
2
— газ көлемінде үштік
соқтыгысудағы тізбек үзілуі (мұнда М — басқа затша).
Сонымен, тармақгы тізбектелген тектесу жүрген кезде, белсенді
бөлшектер — радикалдардың еселеп көбеюі нэтижесінде, тектесу
жылдамдыгы өте артып, құбылыс жарылыспен аяқталуы мүмкін.
Тармақгалған тізбекті тектесулер арқылы газ отынның басқа
жанар құрау ш ыл арының: СО, метан және басқа көмірсутек
қосындыларының жануы өтеді.
4.5 Хнмнялық теңдесу (равновесие)
Химиялық тектесулер қайтымсыз және қайтымды болып екі
топқа бөлінеді. Қайтымсыз тектесулер бастапқы затгардың біреуі
немесе екеуі таусылганша, ақырына дейін жүреді.
Көптеген химиялық тектесулер қайтымды болады да, екі
багытта жүреді. Тұрақты ыстықтықтагы біртекті қайтымды тектесуді
қарастырайық
<хА + рВ «-» уМ + 5N
(4.14)
Бұл теңдеудегі оңга қарай багытталган жебе тура текгесудің
бағытын, ап солга қарай багытталган жебе кері тектесудің багытын
көрсетеді.
54
Тура теістесудің жылдамдыгы кері тектесудің жыддамдыгына
тең болатын қайтымды тектесудің күйін химияпық теңдесу дейді.
Хкмиялық теңдесу кезінде бастапқы және түзілген заттардың
шоғырлары уақыт бойынша өзгермейді және оларды тевдесулік
шоғырлары дейді. Теңцесу кезіцде тура және кері тектесу
тоқтамайды. Сондықтан мұндай теңдесуді жылжымалы немесе
қозғалымдық (динамикалық) теңдесу деп атайды. Химиялық
кинетиканың заңы бойынша тура және кері тектесулердің
жылдамдықтарын былай жазуга болады
(4.15)
(416)
Химиялық теңдесу қалыптасса
*,с;с' = *
2
с£с£
Бұдан
(СГЛС§)/
(С'С£)=
к./к, = к
(4.17)
Берілген ыстықтықта kt және к
2
тұракты болгандықтан. берілген
тектесуге тэн теңдесу тұрақгысы к да тұрақты шама болады.
Тұрақты ыстықтықга қоспадағы газдардың үлестік қысымдары
олардың шогырларына сэйкес, сондықтан
* =
0 (РиРы)
(4.18)
k-ньщ мэні әрекеттесетін заттардың табиғаты мен ыстықтыққа
тәуелді, бірақ шогырға тәуелді емес. Егер теңдесу тұрақтысының мэні
белгілі болса, берілген ыстықтықтағы қоспаның теңдесулік құрамын
анықтауга болады.
Огындарды өнеркэсіптік жағдайларда жаққанда, эдетте, теңдесу
күйі орнамайды. Онда жану өнімдері ошақ камерасынан үздіксіз
шығарылып отырады.
Химнялық теңдесудің ығысуы. Ле-Шателье қагндасы
(прннцнпі)
Жүйенің сыргқы жагдайы өзгермесе, оның теңдесулік күйі ұзақ
уақьгг сақталады. Тектесу жағдайын — шоғырды, ыстықтықгы,
қысымды - өзгертсе, теңдесу бұзылып, тура немесе кері текгесудің
55
Достарыңызбен бөлісу: |
