К 125-летию со дня рождения лауреата Нобелевской премии академика Николая Николаевича Семенова Цепной механизм воздействия добавок дихлордифторметана на горение водорода и метана в кислороде и воздухе
Рубцов Н.М.
1, Сеплярский Б.С.
1, Калинин А.П.
2, Трошин К.Я.
31Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия
2Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия
3Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
Email: nmrubtss@mail.ru, seplb1@mail.ru, kalinin@ipmnet.ru, troshin@chph.ras.ru
Поступила в редакцию: 13 сентября 2020 г.
В окончательной редакции: 15 декабря 2020 г.
Принята к печати: 16 декабря 2020 г.
Выставление онлайн: 23 февраля 2021 г.
Исследовано действие добавок дифтордихлорметана на инициированное искровым разрядом горение водорода и метана в воздушной и кислородной средах при атмосферном и пониженном давлениях. Установлено, что концентрационный предел воспламенения заранее перемешанной водородо-воздушной смеси в присутствии дифтордихлорметана при 1 atm превышает 10%, при этом впервые показано, что предел воспламенения заранее перемешанной метано-воздушной смеси составляет 1% дифтордихлорметана, который тем самым является наиболее эффективным ингибитором горения метана. Это также означает, что активные центры горения водорода и метана, определяющие развитие горения, имеют разную химическую природу. Таким образом, в реакции с участием молекулы дифтордихлорметана, приводящие к образованию HF (ν=2,3) при горении метана, должна входить стадия с участием активного промежуточного вещества горения метана. С использованием гиперспектрометров видимого и ближнего инфракрасного диапазонов в продуктах реакций окисления водорода и метана в присутствии дифтордихлорметана впервые обнаружены колебательно-возбужденные молекулы HF (ν=2,3). Впервые установлено, что молекулы HF (ν=3) при горении метана образуются в момент достижения максимальной скорости химического превращения, т. е. реакции с участием молекул CF2Cl2 конкурируют с процессом развития реакционных цепей. Ключевые слова: цепное горение, ингибирование, метан, водород, дихлордифторметан, гиперспектрометр, скоростная цветная киносъемка, радикалы, возбужденные частицы.
- А.С. Соколик. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах (Изд-во АНСССР, М., 1960)
- M.G. Zabetakis. Flammability Сharacteristics of Сombustible Gases and Vapors (Bulletin 627, Bureau of Mines, Washington, 1965)
- Н.Н. Семёнов. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности (Изд-во АН СССР, 2-е изд., М., 1958)
- N. Semenov. Some Problems Relating to Chain Reactions and to the Theory of Combustion, Nobel Lectures, Chemistry 1942-1962 (Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1964)
- Ю.К. Карасевич. Кинетика и катализ, 50 (5), 643 (2009). [Y.K. Karasevich. Kinetics and Catalys., 50 (5), 617 (2009). DOI: 10.1134/S0023158409050024]
- V.V. Azatyan, D.I. Baklanov, L.G. Gvozdeva, Yu.P. Lagutov, A.G. Merzhanov, N.M. Rubtsov, G.I. Tsvetkov, Yu.L. Sharov, N.B. Scherbak. Dokl. Phys. Chem., 376 (1), 1 (2001). DOI: 10.1023/A:1018893504090
- N.M. Rubtsov, V.V. Azatyan, R.R. Borodulin. Russ. Chem. Bull., 29, 860 (1980). DOI: 10.1007/BF00958795
- Н.В. Голов. Особенности воспламенения и горения горючих газов и паров в различных окислительных средах (Дисс. к.т.н. ВНИИПО, 2017)
- Н.М. Рубцов, Г.И. Цветков, В.И. Черныш. Кинетика и катализ, 49 (3), 363 (2008). [N.M. Rubtsov, G.I. Tsvetkov, V.I. Chernysh. Kinetics and Catalys., 49 (3), 344 (2008). DOI: 10.1134/5002315840803004X]
- О.В. Скребков, С.С. Костенко. Кинетика и катализ, 58 (1), 3 (2017)
- А.П. Калинин, К.Я. Трошин, А.Г. Орлов, А.И. Родионов. Датчики и системы, 12, 19 (2008)
- Н.М. Рубцов, А.П. Калинин, Г.И. Цветков, К.Я. Трошин, А.И. Родионов. Хим. физ., 37 (11), 42 (2018). DOI: 10.1134/S0207401X18110110
- Н.М. Рубцов, Б.С. Сеплярский, В.И. Черныш, Г.И. Цветков, К.Я. Трошин, А.А. Борисов. Хим. физ., 30 (1), 1 (2011). [N.M. Rubtsov, B.S. Seplyarskii, V.I. Chernysh, G.I. Tsvetkov, K.Ya. Troshin, A.A. Borisov. Russ. J. Phys. Chem. B, 5 (1), 57 (2011). DOI: 10.1134/S199079311101012X]
- O. Dobis, S.W. Benson. J. Phys. Chem. A, 104 (4), 777 (2000)
- А.А. Борисов, В.Г. Кнорре, Е.Л. Кудряшова, К.Я. Трошин. Хим. физ., 17, 80 (1998). [A.A. Borisov, V.G. Knorre, E.L. Kudrjashova, K.Ya. Troshin. Chem. Phys. Rep., 17, 105 (1998).]
- Н.М. Рубцов, А.П. Калинин, Г.И. Цветков, К.Я. Трошин, А.И. Родионов. Хим. физ., 37 (11), 42 (2018). [N.M. Rubtsov, G.I. Tsvetkov, A.P. Kalinin, K.Y. Troshin, A.I. Rodionov. Russ. J. Phys. Chem. B, 12 (6), 1 (2018).]
- Н.М. Рубцов, А.Н. Виноградов, А.П. Калинин, А.И. Родионов, И.Д. Родионов, К.Я. Трошин, Г.И. Цветков, В.И. Черныш. Хим. физ., 38 (4), 1 (2019). [N.M. Rubtsov, G.I. Tsvetkov, V.I. Chernysh, A.N. Vinogradov, A.P. Kalinin, A.I. Rodionov, I.D. Rodionov, K.Y. Troshin. Russ. J. Phys. Chem. B, 13 (2), 305 (2019).]
- В.В. Азатян, Ю.Н. Шебеко, И.А. Болодьян, В.Ю. Навценя. Физика горения и взрыва, 6, 96 (2006)
- B. Lewis, G. Von Elbe. Combustion, Explosions and Flame in Gases (Acad. Press, NY., London, 1987)
- И.А. Заев, И.В. Прокопович. Хим. физ., 33 (8), 3 (2014)
- G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure, Vol. 1, Spectra of Diatomic Molecules (2nd edn., Van Nostrand, NY., 1950)
- O.M. Hole. In situ HF-Сoncentration Measurements in Combustion Environments Using Diode Laser Absorption Spectroscopy A Theoretical Investigation (Bachelor Project in Physics University of Lund, 2011)
- S.I. Grytsinin, E.G. Korchagina, I.A. Kossyi, M.A. Misakyan, V.P. Silakov, N.M. Tarasova, S.M. Temchin. Plasma Sources Sci. Technol., 10, 125 (2001). www.iop.org/Journals/ps PII: S0963-0252(01)21870-2
- N.M. Rubtsov, B.S. Seplyarskii, G.I. Tsvetkov, V.I. Chernysh. Mendeleev Commun., 20, 98 (2010)
- Д.Л. Егоров, Г.М. Храпковский. Вестник Казан. технол. ун-та, 14 (1), 7 (2011)
- G. Brasseur, D. Jacob. Chemical Mechanism. In: Modeling of Atmospheric Chemistry (Cambridge University Press, Cambridge, 2017), p. 544
- Y. Belikov, S. Nikolayshvili. J. Earth Sci. Eng., 6, 115 (2016)
- R. Atkinson, D.A. Hansen, J.N. Pitts Jr. J. Chem. Phys., 63, 1703 (1975)
- S. Hautecloque. J. Photochem., 7 (2), 83 (1977)
- K.V. Macken, H.W. Sidebottom. Int. J. Chem. Kinet., 11|,(5), 321 (1979)
- Н.М. Рубцов, Г.И. Цветков, В.И. Черныш, Б.С. Сеплярский, В.В. Азатян. Патент РФ RU 2 368 410 C1. 2009. Бюл. N 27
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.