Liepsna susideda iš 3 zonų dalių. Praktinis darbas „Laboratorinės įrangos tvarkymo būdai

Kaip prakeikti tamsą
geriau jį apšviesti
viena maža žvakė.
Konfucijus

Pradžioje

Pirmieji bandymai suprasti degimo mechanizmą siejami su anglo Roberto Boyle'o, prancūzo Antoine'o Laurent'o Lavoisier ir ruso Michailo Vasiljevičiaus Lomonosovo vardais. Paaiškėjo, kad degant medžiaga niekur „neišnyksta“, kaip kadaise naiviai buvo tikima, o virsta kitomis medžiagomis, dažniausiai dujinėmis ir todėl nematomomis. Lavoisier 1774 m. pirmą kartą parodė, kad maždaug penktadalis oro išeina iš oro degimo metu. XIX amžiuje mokslininkai išsamiai ištyrė fizikinius ir cheminius procesus, kurie vyksta kartu su degimu. Tokių darbų poreikį pirmiausia lėmė gaisrai ir sprogimai kasyklose.

Tačiau tik paskutiniame XX amžiaus ketvirtyje buvo pagrindiniai cheminės reakcijos lydintis degimas, ir iki šių dienų liepsnos chemijoje yra daug tamsių dėmių. Juos tyrinėja šiuolaikiniai metodai daugelyje laboratorijų. Šie tyrimai turi keletą tikslų. Viena vertus, būtina optimizuoti degimo procesus šiluminių elektrinių krosnyse ir vidaus degimo variklių cilindruose, išvengti sprogstamojo degimo (detonacijos), kai automobilio cilindre suspaudžiamas oro ir benzino mišinys. Kita vertus, skaičių mažinti būtina kenksmingų medžiagų susidarė degimo proceso metu, o tuo pačiu – ieškokite daugiau veiksmingomis priemonėmis gaisro gesinimas.

Yra dviejų rūšių liepsnos. Kuras ir oksidatorius (dažniausiai deguonis) gali būti priverstinai arba spontaniškai tiekiami į degimo zoną atskirai ir sumaišomi jau liepsnoje. Ir juos galima maišyti iš anksto – tokie mišiniai gali degti ar net sprogti, kai nėra oro, pavyzdžiui, parakas, pirotechnikos mišiniai fejerverkams, raketų kuras. Degimas gali vykti tiek dalyvaujant deguoniui, kuris su oru patenka į degimo zoną, tiek naudojant deguonį, esantį oksiduojančioje medžiagoje. Viena iš šių medžiagų yra Bertoleto druska (kalio chloratas KClO 3); ši medžiaga lengvai išskiria deguonį. Stiprus oksidatorius – azoto rūgštis HNO 3: in gryna forma jis uždega daug organinių medžiagų. Nitratai, azoto rūgšties druskos (pavyzdžiui, trąšų pavidalu – kalio ar amonio nitratas), yra labai degūs, jei susimaišę su degiomis medžiagomis. Kitas galingas oksidatorius N 2 O 4 azoto tetroksidas yra raketų kuro komponentas. Deguonį taip pat galima pakeisti tokiomis stipriomis oksiduojančiomis medžiagomis kaip, pavyzdžiui, chloras, kuriame dega daug medžiagų, arba fluoras. Grynas fluoras yra vienas stipriausių oksidatorių, jo srove dega vanduo.

grandininės reakcijos

Degimo ir liepsnos plitimo teorijos pagrindai buvo padėti praėjusio amžiaus 20-ųjų pabaigoje. Dėl šių tyrimų buvo aptiktos šakotos grandininės reakcijos. Už šį atradimą buitinis fizikochemikas Nikolajus Nikolajevičius Semenovas ir anglų tyrinėtojas Cyril Hinshelwood buvo apdovanoti 1956 m. Nobelio premija chemijoje. Paprastesnes nešakotąsias grandinines reakcijas dar 1913 metais atrado vokiečių chemikas Maxas Bodensteinas, kaip pavyzdį naudodamas vandenilio reakciją su chloru. Iš viso reakcija išreiškiama paprasta lygtimi H 2 + Cl 2 = 2HCl. Tiesą sakant, jame dalyvauja labai aktyvūs molekulių fragmentai – vadinamieji laisvieji radikalai. Veikiant šviesai ultravioletinėje ir mėlynojoje spektro srityse arba aukštoje temperatūroje chloro molekulės skyla į atomus, kurie pradeda ilgą (kartais iki milijono grandžių) virsmų grandinę; kiekviena iš šių transformacijų vadinama elementaria reakcija:

Cl + H2 → HCl + H,
H + Cl 2 → HCl + Cl ir kt.

Kiekvienoje stadijoje (reakcijos grandyje) vienas aktyvus centras (vandenilio arba chloro atomas) išnyksta ir tuo pačiu atsiranda naujas aktyvus centras, tęsiantis grandinę. Grandinės nutrūksta, kai susitinka dvi aktyvios rūšys, pavyzdžiui, Cl + Cl → Cl 2 . Kiekviena grandinė plinta labai greitai, todėl jei „originalios“ aktyviosios dalelės bus generuojamos dideliu greičiu, reakcija vyks taip greitai, kad gali sukelti sprogimą.

N. N. Semenovas ir Hinshelwoodas išsiaiškino, kad fosforo ir vandenilio garų degimo reakcijos vyksta skirtingai: menkiausia kibirkštis ar atvira liepsna gali sukelti sprogimą net tada, kai kambario temperatūra. Šios reakcijos yra šakotos grandinės: reakcijos metu „dauginasi“ aktyvios dalelės, tai yra, kai viena aktyvi dalelė išnyksta, atsiranda dvi ar trys. Pavyzdžiui, vandenilio ir deguonies mišinyje, kuris gali būti saugiai laikomas šimtus metų, jei nėra išorinių poveikių, aktyvių vandenilio atomų atsiradimas dėl vienokių ar kitokių priežasčių sukelia tokį procesą:

H + O 2 → OH + O,
O + H2 → OH + H.

Taigi per nereikšmingą laiką viena aktyvi dalelė (H atomas) virsta trimis (vandenilio atomas ir du OH hidroksilo radikalai), kurie vietoj vienos grandinės jau paleidžia tris. Dėl to grandinių skaičius auga kaip lavina, o tai akimirksniu sukelia vandenilio ir deguonies mišinio sprogimą, nes šioje reakcijoje išsiskiria daug šiluminės energijos. Deguonies atomų yra liepsnoje ir degant kitoms medžiagoms. Juos galima aptikti nukreipus srovę suspaustas oras per degiklio liepsnos viršų. Tuo pačiu metu ore bus rastas būdingas ozono kvapas - tai deguonies atomai, „prilipę“ prie deguonies molekulių, susidarant ozono molekulėms: O + O 2 \u003d O 3, kurios buvo paimtos iš liepsnos. šaltu oru.

Deguonies (arba oro) mišinio su daugeliu degiųjų dujų – vandenilio, anglies monoksido, metano, acetileno – sprogimo galimybė priklauso nuo sąlygų, daugiausia nuo mišinio temperatūros, sudėties ir slėgio. Taigi, jei dėl buitinių dujų nuotėkio virtuvėje (jų daugiausia sudaro metanas) jų kiekis ore viršija 5%, tada mišinys sprogs nuo degtuko ar žiebtuvėlio liepsnos ir net nuo maža kibirkštis, kuri išslydo pro jungiklį, kai buvo įjungta šviesa. Jei grandinės nutrūks greičiau nei gali išsišakoti, sprogimo nebus. Štai kodėl buvo sukurta saugi kalnakasių lempa, kurią anglų chemikas Humphry Davy sukūrė 1816 m., nieko nežinodamas apie liepsnos chemiją. Šioje lempoje atvira ugnis buvo atskirta nuo išorinės atmosferos (kuri gali būti sprogi) smulkiu metaliniu tinkleliu. Ant metalo paviršiaus aktyvios dalelės efektyviai išnyksta, virsdamos stabiliomis molekulėmis, todėl negali prasiskverbti į išorinę aplinką.

Visas šakotųjų grandininių reakcijų mechanizmas yra labai sudėtingas ir gali apimti daugiau nei šimtą elementarių reakcijų. Šakotosios grandinės reakcijos apima daugybę neorganinių ir organinių junginių oksidacijos ir degimo reakcijų. Tokia pati bus sunkiųjų elementų, tokių kaip plutonis ar uranas, branduolio dalijimosi reakcija, veikiant neutronams, kurie cheminėse reakcijose veikia kaip aktyvių dalelių analogai. Įsiskverbę į sunkaus elemento branduolį, neutronai sukelia jo skilimą, kurį lydi labai didelės energijos išsiskyrimas; Tuo pačiu metu iš branduolio išsiskiria nauji neutronai, kurie sukelia gretimų branduolių dalijimąsi. Panašiais matematiniais modeliais aprašomi cheminiai ir branduolių išsišakojimų grandinės procesai.

Ko reikia norint pradėti

Kad degimas prasidėtų, turi būti įvykdytos kelios sąlygos. Visų pirma, degiosios medžiagos temperatūra turi viršyti tam tikrą ribinę vertę, kuri vadinama užsidegimo temperatūra. Garsusis Ray Bradbury romanas „Farenheitas 451“ taip pavadintas, nes popierius dega maždaug tokioje temperatūroje (233 °C). Tai yra „pliūpsnio temperatūra“, kurią viršijus kietasis kuras išskiria degius garus arba dujinius skilimo produktus, kurių pakanka stabiliam jų degimui. Apytiksliai tokia pati užsidegimo temperatūra sausai pušies medienai.

Liepsnos temperatūra priklauso nuo degios medžiagos pobūdžio ir degimo sąlygų. Taigi metano liepsnoje ore temperatūra siekia 1900°C, o degant deguonyje – 2700°C. Dar karštesnė liepsna susidaro gryname deguonyje deginant vandenilį (2800°C) ir acetileną (3000°C). Nenuostabu, kad acetileno degiklio liepsna lengvai pjauna beveik bet kokį metalą. Aukščiausią temperatūrą, apie 5000 ° C (ji įrašyta į Gineso rekordų knygą), deginant deguonimi, suteikia žemai verdantis skystis - anglies subnitridas С 4 N 2 (ši medžiaga turi dicianoacetileno struktūrą NC– C=C–CN). Ir pagal kai kuriuos pranešimus, kai jis dega ozono atmosferoje, temperatūra gali siekti iki 5700 ° C. Jei šis skystis užsidegs ore, jis sudegs raudona dūmine liepsna su žaliai violetiniu kraštu. Kita vertus, žinomos ir šaltos liepsnos. Taigi, pavyzdžiui, jie dega žemas slėgis fosforo garai. Santykinai šalta liepsna taip pat gaunama oksiduojant anglies disulfidą ir lengvuosius angliavandenilius tam tikromis sąlygomis; Pavyzdžiui, propanas gamina šaltą liepsną esant sumažintam slėgiui ir 260–320°C temperatūrai.

Tik paskutiniame XX amžiaus ketvirtyje pradėtas aiškintis daugelio degiųjų medžiagų liepsnoje vykstančių procesų mechanizmas. Šis mechanizmas yra labai sudėtingas. Pradinės molekulės paprastai yra per didelės, kad jas būtų galima tiesiogiai paversti reakcijos produktais reaguojant su deguonimi. Taigi, pavyzdžiui, oktano, vieno iš benzino komponentų, degimas išreiškiamas lygtimi 2C 8 H 18 + 25O 2 \u003d 16CO 2 + 18H 2 O. Tačiau visi 8 anglies atomai ir 18 vandenilio atomų oktaninė molekulė jokiu būdu negali jungtis su 50 deguonies atomų vienu metu: tam rinkinys cheminiai ryšiai ir susidaro daug naujų. Degimo reakcija vyksta daugybe etapų – taip, kad kiekvienoje stadijoje nutrūksta ir susidaro tik nedidelis skaičius cheminių ryšių, o procesas susideda iš daugybės iš eilės einančių elementariųjų reakcijų, kurių visuma stebėtojui atrodo kaip liepsna. Sunku tirti elementarias reakcijas, visų pirma todėl, kad reaktyvių tarpinių dalelių koncentracijos liepsnoje yra itin mažos.

Liepsnos viduje

Įvairių liepsnos dalių optinis zondavimas lazerių pagalba leido nustatyti ten esančių aktyviųjų dalelių – kuro molekulių fragmentų – kokybinę ir kiekybinę sudėtį. Paaiškėjo, kad net ir iš pažiūros paprastoje vandenilio degimo reakcijoje deguonyje 2H 2 + O 2 = 2H 2 O, dalyvaujant molekulėms O 2, H 2, O 3, H 2 O 2, įvyksta daugiau nei 20 elementarių reakcijų, H 2 O, aktyvios dalelės H, O, OH, BET 2. Štai, pavyzdžiui, apie šią reakciją 1937 metais rašė anglų chemikas Kennethas Bailey: „Vandenilio ir deguonies susijungimo reakcijos lygtis yra pirmoji lygtis, su kuria susipažįsta dauguma pradedančiųjų chemiją studijuoti. Ši reakcija jiems atrodo labai paprasta. Tačiau net profesionalūs chemikai kiek nustebę pamato šimto puslapių knygą „Deguonies reakcija su vandeniliu“, kurią 1934 m. išleido Hinshelwood ir Williamson. Prie to galima pridurti, kad 1948 metais buvo išleista daug didesnė A. B. Nalbandyano ir V. V. Voevodskio monografija pavadinimu „Vandenilio oksidacijos ir degimo mechanizmas“.

Šiuolaikiniai tyrimo metodai leido ištirti atskiras tokių procesų stadijas, išmatuoti įvairių aktyvių dalelių tarpusavio ir su stabiliomis molekulėmis skirtingoje temperatūroje reakcijos greitį. Žinant atskirų proceso etapų mechanizmą, galima „surinkti“ visą procesą, tai yra imituoti liepsną. Tokio modeliavimo sudėtingumas slypi ne tik tiriant visą elementariųjų cheminių reakcijų kompleksą, bet ir būtinybę atsižvelgti į dalelių difuzijos, šilumos perdavimo ir konvekcinių srautų liepsnoje procesus (būtent pastarieji organizuoja kerėjimą). degančios ugnies liežuvių žaismas).

Iš kur viskas atsiranda

Pagrindinis šiuolaikinės pramonės kuras yra angliavandeniliai, nuo paprasčiausių metano iki sunkiųjų angliavandenilių, esančių mazute. Net ir paprasčiausio angliavandenilio – metano – liepsna gali apimti iki šimto elementarių reakcijų. Tačiau ne visi jie buvo pakankamai išsamiai ištirti. Kai sunkieji angliavandeniliai, tokie kaip esantys parafine, dega, jų molekulės negali pasiekti degimo zonos ir lieka nepažeistos. Net pakeliui į liepsną jie dėl aukštos temperatūros suskaidomi į fragmentus. Šiuo atveju grupės, turinčios du anglies atomus, paprastai yra atskiriamos nuo molekulių, pavyzdžiui, C 8 H 18 → C 2 H 5 + C 6 H 13. Aktyvios rūšys, turinčios nelyginį anglies atomų skaičių, gali atskirti vandenilio atomus, sudarydamos junginius su dvigubomis C=C ir trigubomis C≡C jungtimis. Nustatyta, kad liepsnoje tokie junginiai gali sukelti reakcijas, kurios anksčiau nebuvo žinomos chemikams, nes jie neišeina už liepsnos ribų, pavyzdžiui, C 2 H 2 + O → CH 2 + CO, CH 2 + O 2 → CO 2 + H + N.

Palaipsniui pradinėms molekulėms praradus vandenilį, jose didėja anglies dalis, kol susidaro C 2 H 2, C 2 H, C 2 dalelės. Mėlyna-mėlyna liepsnos zona atsiranda dėl švytėjimo šioje zonoje sužadintų C 2 ir CH dalelių. Jei deguonies patekimas į degimo zoną yra ribotas, tai šios dalelės nesioksiduoja, o surenkamos į agregatus – polimerizuojasi pagal schemą C 2 H + C 2 H 2 → C 4 H 2 + H, C 2 H + C 4 H 2 → C 6 H 2 + H ir kt.

Dėl to susidaro suodžių dalelės, kurias sudaro beveik vien anglies atomai. Jie yra mažų iki 0,1 mikrometro skersmens rutuliukų pavidalo, kuriuose yra maždaug vienas milijonas anglies atomų. Tokios dalelės aukštoje temperatūroje suteikia gerai šviečiančią geltoną liepsną. Žvakės liepsnos viršuje šios dalelės išdega, todėl žvakė nerūko. Jei šios aerozolio dalelės toliau prilimpa, susidaro didesnės suodžių dalelės. Dėl to liepsna (pavyzdžiui, deganti guma) išskiria juodus dūmus. Tokie dūmai atsiranda, jei pradiniame kure padidėja anglies ir vandenilio santykis. Pavyzdys yra terpentinas - angliavandenilių mišinys, kurio sudėtis yra C 10 H 16 (C n H 2n–4), benzenas C 6 H 6 (C n H 2n–6), kiti degūs skysčiai, kuriuose trūksta vandenilio - jie visi dūmai degimo metu. Dūminė ir ryškiai šviečianti liepsna duoda ore degantį acetileną C 2 H 2 (C n H 2n–2); kadaise tokia liepsna buvo naudojama acetileno žibintuose, montuojamuose ant dviračių ir automobilių, kalnakasių lempose. Ir atvirkščiai: angliavandeniliai su didelis kiekis vandenilis - metanas CH 4, etanas C 2 H 6, propanas C 3 H 8, butanas C 4 H 10 ( bendroji formulė C n H 2n+2) - dega, kai pakankamai oro patenka beveik bespalve liepsna. Propano ir butano mišinys skysčio pavidalu, esant nedideliam slėgiui, randamas žiebtuvėliuose, taip pat balionuose, kuriuos naudoja vasaros gyventojai ir turistai; tie patys balionai montuojami dujomis varomuose automobiliuose. Visai neseniai buvo nustatyta, kad suodžiuose dažnai yra sferinių molekulių, susidedančių iš 60 anglies atomų; jie buvo vadinami fullerenais ir to atradimas nauja forma anglis buvo įamžinta 1996 m. Nobelio chemijos premija.

Šiandien turime atlikti pirmąjį praktinį darbą " Laboratorinė įranga ir darbo su ja metodai. Saugos taisyklės dirbant chemijos kabinete “

Darbų atlikimo instrukcijos (planas):

Šiame darbe Jums reikės: 1. Išstudijuoti paskaitos turinį; 2. Susipažinti su saugos taisyklėmis dirbant chemijos laboratorijoje; 3. Ištirti pagrindinius laboratorinių stiklinių indų ir įrangos mėginių tipus, jų paskirtį; 4. Išstudijuoti spiritinės lempos įtaisą ir liepsnos struktūrą bei darbo su spiritine lempa taisykles; 5. Darbas su treniruokliais. 6. Parengti ir išsiųsti mokytojui elektroninę atliktų darbų ataskaitą.

aš. Saugumo taisyklės:

Medžiagos yra skirtingos:

Korozinis ir sprogus

Būna, kad jie patys užsidega

Ir yra apsinuodijusių.

Jei nenorite susideginti

Arba įkvėpkite gyvsidabrio garų,

Atidžiai perskaitykite šias saugos instrukcijas.

Ir niekada nepamirškite jų chemijos kabinete!

1.

Dirbdami su medžiagomis, neimkite jų rankomis

Ir neragaukite

Reagentai ne arbūzas:

Nulupkite odą nuo liežuvio

Ir nukrenta ranka

2.

Užduokite sau klausimą

Tačiau nekiškite nosies į mėgintuvėlį:

Jūs verksite ir čiaudėsite

Lieja ašaras kruša.

Mojuokite ranka prie nosies -

Čia yra atsakymas į visus klausimus

3.

Su nežinomomis medžiagomis

Neatlikite netinkamo maišymo:

Nejunkite nepažįstamų sprendimų vienas su kitu

Nepilkite į vieną indą, netrukdykite, nekurkite ugnies!

4.

Jei dirbate su kietomis medžiagomis,

Neimkite jo kastuvu ir nemėginkite imti su kaušeliu.

Tu šiek tiek paimk -

Viena aštuntoji arbatinio šaukštelio.

Dirbdami su skysčiu visi turėtų žinoti:

Matuoti reikia lašeliais, nepilti į kibirą.

5.

Jei ant jūsų rankos pateko rūgšties ar šarmo,

Greitai nuplaukite rankas vandeniu iš čiaupo.

Ir kad nesukeltumėte komplikacijų sau,

Nepamirškite apie tai pranešti savo mokytojui.

6.

Nepilkite vandens į rūgštį, o atvirkščiai

pilant plona srovele,

Atsargiai kišdamasis,

Supilkite rūgštį į vandenį -

Taip išsisuki iš bėdos.

II. "Laboratorijos įranga ir įrankiai"

Pavyzdys	vardas
	BUTELIUKAS Reikalingas saugiam mėgintuvėlio pašildymui cheminės reakcijos metu
	POCELININĖ TAURĖ Garinimui (kristalizacijai)
	KOLBA Tirpalams ruošti, reakcijoms vykdyti
	STENDO LABORATORIJA
	MATAVIMO CILINDRAS
	MĖGINTUVĖLIS
	ASBESTO TINKLAS Naudojamas tolygiai paskirstyti šilumą stiklinių indų apačioje

Pavyzdys	vardas
	STANDYNAS MANDĖLIUI
	ALKOHOLIS
	KELIAS
	POCELININIS SKIEDINIS SU grūstuvu Kietosioms medžiagoms šlifuoti
	PILTUVAS
	SKIRIAMOJI PILTUVĖ Skirtingo tankio skysčių mišinių atskyrimas

III. Darbo su alkoholiu taisyklės

1. Degti tik degtuku, draudžiama degti iš kitos spiritinės lempos.
2. Prieš uždegdami, turite išskleisti dagtį, o diskas turi tvirtai priglusti prie kaklo.
3. Neįmanoma perkelti spiritinės lempos dirbant apšviestą nuo vieno stalo ant kito.
4. Gesinkite tik su dangteliu – nepūskite!

Kiekvienas turėtų žinoti tai:
Deginkite alkoholį spiritinėje lempoje
Įmanomos tik rungtynės
Ir labai atsargiai.
Liepsnai užgesinti
Butelis turi būti uždarytas.
Ir už tai, mano drauge,
Ji turi kepurę.

IV. Spiritinės lempos įtaisas

1 - stiklinis bakas, 3/4 užpildytas alkoholiu;

2 - metalinis vamzdelis su disku, laiko dagtį, apsaugo nuo alkoholio išgaravimo ir užsidegimo.

3 - dagtis;

4 - dangtelis.

V. Liepsnos sandara

Atlikite nedidelį namų eksperimentą, kurio metu ištirsime liepsnos struktūrą.

Uždekite žvakę ir atidžiai ištirkite liepsną. Pastebėsite, kad jis nėra vienodos spalvos. Liepsna turi tris zonas (pav.)

1 tamsioji zona yra liepsnos apačioje. Tai yra šalčiausia zona, palyginti su kitomis. Tamsioji zona ribojasi su ryškiausia liepsnos 2 dalimi. Temperatūra čia aukštesnė nei tamsiojoje, tačiau aukščiausia temperatūra yra viršutinėje liepsnos 3 dalyje.

Norėdami įsitikinti, kad skirtingose ​​liepsnos zonose temperatūra skiriasi, galite atlikti tokį eksperimentą. Įdėkite degtuką į liepsną taip, kad jis kirstų visas tris zonas. Pamatysite, kad atplaišas labiau apdegęs ten, kur pateko į 2 ir 3 zonas. Tai reiškia, kad ten liepsna yra karštesnė.

Nepaisant to, kad liepsnos kiekvienu atveju skiriasi savo forma, dydžiu ir tolygiomis spalvomis, jos visos turi tą pačią struktūrą – tas pačias tris zonas: vidinė tamsi (šalčiausia), vidurinė šviečianti (karšta) ir išorinė bespalvė (karščiausia) .

Todėl eksperimento išvada gali būti teiginys, kad bet kurios liepsnos struktūra yra vienoda. Praktinė šios išvados reikšmė tokia: norint įkaitinti bet kurį daiktą liepsnoje, jis turi būti įneštas į karščiausią, t.y. viršutinėje liepsnos dalyje.

Tikslas: išmokite apibūdinti stebėjimų rezultatus.

Reagentai ir įranga: parafino žvakė, kalkių vanduo; drožlė, stiklinis vamzdelis nutemptu galu, stiklinė, matavimo cilindras, degtukai, porcelianinis daiktas (porcelianinis puodelis garinimui), tiglio žnyplės, mėgintuvėlio laikiklis, stikliniai indeliai, kurių tūris 0,5, 0,8, 1 , 2, 3, 5 l, chronometras.

Užduotis 1. Degančios žvakės stebėjimas.

Parašykite savo pastebėjimus trumpos esė forma. Nupieškite žvakės liepsną.

Žvakė sudaryta iš parafino, turi specifinį kvapą. Viduryje yra dagtis.
Kai dagtis dega, žvakė ištirpsta. Pasigirsta mažas takelis, išsiskiria šiluma.

2 užduotis. Įvairių liepsnos dalių tyrimas.

1. Liepsna, kaip jau žinote, turi tris zonas. Kuris? Apžiūrėdami apatinę liepsnos dalį, tiglio žnyplėmis įkiškite į ją stiklinio vamzdelio galą, laikydami jį 45-50 laipsnių kampu. Į kitą vamzdžio galą nuneškite degantį deglą. Ką tu žiūri?

Dega, išsiskiria šiluma.

2. Norėdami ištirti vidurinę liepsnos dalį, ryškiausią, įneškite į ją (tiglio žnyplėmis) 2-3 sekundėms porcelianinį dubenį. Ką jie atrado?

juodinimas.

3. Norėdami ištirti viršutinės liepsnos dalies sudėtį, įdėkite į ją apverstą stiklinę, suvilgytą kalkiniu vandeniu, 2-3 sekundes taip, kad liepsna būtų stiklinės viduryje. Ką tu žiūri?

Kietų nuosėdų susidarymas.

4. Norėdami nustatyti temperatūrų skirtumą skirtingose ​​liepsnos dalyse, į apatinę liepsnos dalį (kad ji perkirto visas dalis horizontaliai) įkiškite 2-3 sekundėms skeveldrą. Ką tu stebi?

Viršutinė dalis greičiau perdega.

5. Paruoškite ataskaitą užpildydami 4 lentelę.

№	PROGRESAS	PASTABOS	IŠVADOS
1	liepsnos vidaus tyrimas	išeina balta dujinė medžiaga, užsidega skeveldra	liepsnos vidus yra dujinis parafinas
2	vidurinės liepsnos dalies tyrimas	puodelio dugnas padengtas suodžiais	vidurinėje dalyje yra reakcijos metu susidariusi anglis
3	liepsnos viršūnės tyrimas	kalkių vanduo tampa drumstas Ca (OH) 2 + CO2 -> CaCl3 + H2O	degimo metu išsiskiria CO2, kuris nusodina Ca (OH)
4	temperatūros skirtumo tyrimas	atplaišas apanglėjęs vidurinėje ir viršutinėje dalyje	viduryje temperatūra aukštesnė nei apatinėje. Aukščiausia temperatūra viršuje

3 užduotis. Deguonies suvartojimo greičio tyrimas degimo metu.

1. Uždekite žvakę ir uždenkite ją 0,5 litro stiklainiu. Nustatykite laiką, per kurį žvakė dega.

Atlikite panašius veiksmus naudodami kitų tūrių bankus.

Užpildykite 5 lentelę.

Žvakės degimo laikas priklauso nuo oro tūrio.

2. Nubraižykite žvakės degimo laiko priklausomybės nuo skardinės (oro) tūrio grafiką. Iš jo nustatykite laiką, po kurio užgęsta žvakė, uždengta 10 litrų stiklainiu.

3. Apskaičiuokite laiką, per kurį žvakė degs uždaroje mokyklos raštinėje.

Mokyklos chemijos kabineto (a) ilgis – 5 m, plotis (b) – 5 m, aukštis (c) – 3 m.
Mokyklos chemijos kabineto tūris – 75 kub. arba 75000 l. Laikas, per kurį degs žvakė, atsižvelgiant į tai, kad į patalpą nepatenka oro ir visas deguonis sunaudojamas žvakei degti, 2700000 s arba 750 valandų.

4 užduotis. Susipažinimas su spiritinės lempos įtaisu.

1. Pažiūrėkite į 2 pav. ir parašykite kiekvienos spiritinės lempos dalies pavadinimą. Reikiamą informaciją rasite pamokos 23 puslapyje.

1. Alkoholis
2. Wick
3. Daktuko laikiklis
4. Dangtelis

a) Kodėl degant spiritinei lempai degtukas atnešamas į šoną?

Kad nesusidegintų.

b) Kodėl neįmanoma uždegti spiritinės lempos iš kitos degančios spiritinės lempos?

Alkoholis gali išsilieti ir užsidegti.

2. Naudodami įrangą ant stalo, užvirinkite vandenį mėgintuvėlyje.

Paveikslėlyje parodyta, kiek vandens turi būti mėgintuvėlyje, kaip teisingai jį pritvirtinti laikiklyje ar trikojo kojelėj ir kurioje liepsnos dalyje mėgintuvėlis turi būti dedamas.

a) Kiek vandens reikia įpilti į mėgintuvėlį?

2/3 vamzdžių.

b) Kaip laikyti mėgintuvėlį virš alkoholio lempos liepsnos?

Pasukite kampu nuo savęs.

Kuro rūšys. kuro deginimas– vienas iš dažniausiai žmogaus naudojamų energijos šaltinių.

Yra keli kuro pagal agregavimo būseną: kietasis kuras, skystasis kuras ir dujinis kuras. Atitinkamai galima pateikti pavyzdžius: kietasis kuras – koksas, anglis, skystasis kuras – nafta ir jos perdirbimo produktai (žibalas, benzinas, nafta, mazutas, dujinis kuras – tai dujos (metanas, propanas, butanas ir kt.).

Degimo fazė su liepsna suteikia dvigubai daugiau šilumos nei precesyvinė fazė. Šiandien yra produktų, dėl kurių šilumos išskyrimas labai vienodas ir reguliarus laiku! Atliekant techninius tyrimus ir eksperimentuojant suprantama, kad degant medienai susidarę liekamieji garai gali būti rekombinantiniai, sukuriantys gerą šilumos kiekį. Be jų degimo, susidaro mažiau teršiantys dūmai ir pasiekiamas ženkliai sumažinamas išmetamo anglies monoksido kiekis.

Šiose krosnyse taip pat yra pirometras, leidžiantis stebėti degimo tendenciją. Tai yra matavimo prietaisas, tai yra "degimo temperatūros termometras". Gali būti naudinga reguliuoti ir palaikyti degimo temperatūrą. Dažnai pirometras taikomas rūkymo kanalui. Paprastai atsakome per kelias valandas! Degimas yra cheminė reakcija, kurios metu vidaus degimo variklis oksiduoja kurą, gamindamas šilumą ir elektromagnetinę spinduliuotę, dažnai įskaitant švytėjimą.

Svarbus parametras kiekviena kuro rūšis yra savo kaloringumas, kuris daugeliu atvejų nulemia kuro naudojimo kryptį.

Kaloringumas- tai šilumos kiekis, išsiskiriantis deginant 1 kg (arba 1 m 3) kuro, esant 101,325 kPa slėgiui ir 0 0 C, tai yra normaliomis sąlygomis. Išreikštas kaloringumas vienetais kJ/kg (kildžauliu vienam kg). Natūralu, kad skirtingi tipai skirtingo kaloringumo degalai:

„Ugnies žiedas“ susideda iš trijų elementų, būtinų degimo reakcijai įvykti. Dalinis sužadinimas yra ore esantis deguonis, tačiau kaip oksidatoriai gali veikti ir kitos medžiagos; trigeris: reakcija tarp degalų ir akumuliatoriaus nėra spontaniška, bet yra susijusi su išoriniu paleidikliu. Trigeris yra aktyvinimo energija, reikalinga reagentų molekulėms pradėti reakciją ir turi būti tiekiama iš išorės. Tada pačios reakcijos metu išsiskirianti energija leidžia išsilaikyti be papildomų išorinių energijos sąnaudų.

• Kuras: Tai medžiaga, kuri degimo metu oksiduojasi.
• Paleidiklis gali būti, pavyzdžiui, šilumos šaltinis arba kibirkštis.

Jei trūksta vieno iš trikampio elementų, ugnis nesivysto ir neužgęsta.

Rudos anglys - 25550 Kietosios anglys - 33920 Durpės - 23900

• žibalo - 35000
• medis – 18850 m
• benzinas - 46000
• metanas - 50 000

Galima pastebėti, kad metanas iš aukščiau išvardintų degalų turi didžiausią šiluminę vertę.

Išjungti ugnį iš tikrųjų galima atėmus kurą, uždusinti ar vėsinti arba. Kaip jau minėjome, degimui reikia tuo pačiu metu būti kuro, kaupimosi ir temperatūros, viršijančios tam tikrą ribą. Tačiau būtina, kad kuro ir degimo santykis būtų tam tikrose ribose, vadinamose degumo ribomis. Dujinio kuro degumo ribos išreiškiamos degiojo oro mišinio kuro tūrio procentais. Jie skiriasi apatine ir viršutine degumo riba.

Norint gauti kuro šilumą, jis turi būti įkaitintas iki užsidegimo temperatūros ir, žinoma, esant pakankamam deguonies kiekiui. Vykstant cheminei reakcijai – degimui – išsiskiria didelis kiekis šilumos.

Kaip dega anglis Akmens anglys kaitinamos, kaitinamos veikiant deguoniui, susidaro anglies monoksidas (IV), tai yra CO 2 (arba anglies dioksidas). Tada CO 2 in viršutinis sluoksnis karštos anglys vėl reaguoja su anglimi, todėl susidaro nauja cheminis junginys- anglies monoksidas (II) arba CO - anglies monoksidas. Tačiau ši medžiaga yra labai aktyvi ir kai tik ore atsiranda pakankamai deguonies, medžiaga CO dega mėlyna liepsna ir susidaro toks pat anglies dioksidas.

Apatinė degumo riba – tai mažiausia degalų koncentracija degiame oro mišinyje, leidžianti pastarajam sureaguoti degant, todėl liepsna gali išplisti visame mišinyje. Viršutinė degumo riba yra didžiausia degalų koncentracija, kuriai esant degimo, ty oro, nepakanka, kad susidarytų liepsna, galinti išplisti visame mišinyje.

Jei degiosios dujos ar garai skiedžiami oro pertekliumi, uždegimo metu susidarančios šilumos nepakanka gretimų gretimų sluoksnių temperatūrai pakelti iki užsiliepsnojimo taško. Liepsna negali išplisti visame mišinyje, bet užgęsta. Jei mišinyje yra perteklinis kuro kiekis, jis veiks kaip skiediklis, sumažindamas gretimų sluoksnio sluoksnių šilumos kiekį, kad būtų išvengta liepsnos plitimo.

Turbūt kažkada savęs paklausėte, ką liepsnos temperatūra?! Visi žino, kad, pavyzdžiui, norint atlikti kai kurias chemines reakcijas, reikia šildyti reagentus. Tokiems tikslams laboratorijose naudojamas gamtinėmis dujomis veikiantis dujų degiklis, kuris turi puikų kaloringumas. Deginant kurą – dujas, cheminė degimo energija paverčiama šilumine energija. Dujų degiklio liepsna gali būti pavaizduota taip:

Degimui paspartinti gali būti naudojama turbulencija, kuri padidina degimą tarp degimo ir degimo, pagreitina degimą. Degimo greitį taip pat galima padidinti purškiant kurą ir sumaišant jį su oru, kad padidėtų degimo ir degimo kontaktinis paviršius; kur reikalingas labai greitas energijos vystymas, pvz., raketų variklyje, kovotojas turi būti dedamas tiesiai į raketinį kurą ruošiant jį.

Savaiminis užsidegimas – savaiminis medžiagos uždegimas, atsirandantis nenaudojant išorinių šilumos šaltinių. Savaiminis užsidegimas gali įvykti, kai dideli kiekiai degiųjų medžiagų, tokių kaip anglis ar šienas, yra laikomi vietoje, kur mažai cirkuliuoja oras. Esant tokiai situacijai, jis gali išsivystyti cheminės reakcijos, pavyzdžiui, oksidacija ir fermentacija, kurios generuoja šilumą.

Aukščiausias liepsnos taškas yra viena karščiausių liepsnos vietų. Temperatūra šiuo metu yra apie 1540 0 C – 1550 0 C

Šiek tiek žemiau (apie 1/4 dalies) - liepsnos viduryje - karščiausia zona yra 1560 0 C

Degimo metu susidaro liepsna, kurios struktūra susidaro dėl reaguojančių medžiagų. Jo struktūra yra padalinta į regionus, priklausomai nuo temperatūros rodiklių.

Sulaikyta šiluma padidina naujų cheminių reakcijų atsiradimo greitį ir toliau išsiskiria šiluma, todėl degi medžiaga gali būti kaitinama, kad susidarytų savaiminė liepsna. Degimo produktai priklauso nuo kuro pobūdžio ir reakcijos sąlygų.

Kietasis kuras: ypač mediena

Anglies dioksidas: tai degimo metu susidarančios dujos, kurių koncentracija iki 10 % sukelia dusulį ir sukelia mirtį įkvėpus ilgiau nei kelias minutes; anglies monoksidas: yra nuodingos dujos, kurios susidaro degimo metu, uždaroje aplinkoje pakanka 1% koncentracijos, kad per kelias minutes apalptumėte ir mirštumėte. Kietasis kuras yra labiausiai paplitęs ir dažniausiai naudojamas. Jie priklauso seniausiam ir geriausiai žinomam kurui: medienai.

Apibrėžimas

Liepsna – tai karštos dujos, kuriose plazmos komponentai arba medžiagos yra kietos, išsklaidytos formos. Jie atlieka fizinių ir cheminis tipas, lydimas liuminescencijos, šiluminės energijos išsiskyrimo ir šildymo.

Joninių ir radikalų dalelių buvimas dujinėje terpėje apibūdina jos elektrinį laidumą ir ypatingą elgesį elektromagnetiniame lauke.

Mediena sudaryta iš celiuliozės, lignino, cukrų, dervų, dervų ir įvairių mineralų, kurie degimo pabaigoje sukelia pelenų susidarymą. Visos medžiagos, gautos iš medienos, pavyzdžiui, popierius, linas, džiutas, kanapės, medvilnė ir kt., pasižymi tokiomis pačiomis savybėmis.

Visų šių medžiagų degumo laipsnis gali būti pakeistas dėl specialaus apdorojimo. Mediena gali daugiau ar mažiau degti liepsna ar net liepsna arba karbonizuoti, priklausomai nuo degimo sąlygų. Svarbi savybė mediena yra gabalas, apibrėžiamas kaip medienos tūrio ir išorinio paviršiaus santykis. Jei kuras turi didelė masė, tai reiškia, kad jo kontaktiniai paviršiai su oru yra gana prasti, be to, turi didelę masę, kad išsklaido šilumą.

Kas yra liepsnos

Paprastai tai yra procesų, susijusių su degimu, pavadinimas. Palyginti su oru, dujų tankis yra mažesnis, tačiau dėl aukštos temperatūros dujos pakyla. Taip susidaro liepsnos, kurios yra ilgos ir trumpos. Dažnai vyksta sklandus perėjimas iš vienos formos į kitą.

Liepsna: struktūra ir struktūra

Norėdami nustatyti išvaizda Užtenka padegti aprašytą reiškinį.Išsivysčiusi nešviečianti liepsna negali būti vadinama vienalyte. Vizualiai galima išskirti tris pagrindines sritis. Beje, liepsnos struktūros tyrimas rodo, kad įvairios medžiagos dega susidarant kitokio tipo deglui.

Praktiškai nedidelį medienos gabalą taip pat lengva išdegti esant santykinai žemos temperatūros šaltiniams, o pakankamai didelis medienos gabalas užsidega daug sunkiau. Apskritai, kalbant apie kietojo kuro, o skystojo kuro atveju, kai kuras skaidomas į smulkias daleles, šilumos kiekis yra daug mažesnis nei smulkesnių dalelių, kai natūraliai pasiekiama užsidegimo temperatūra. Todėl mediena, kuri dideliais matmenimis gali būti laikoma sunkiai naudojama medžiaga, suskirstyta į pjuvenas ar net dulkes, gali net sukelti sprogimus.

Deginant dujų ir oro mišinį, pirmiausia susidaro trumpas deglas, kurio spalva yra mėlynos ir violetinės spalvos. Jame matoma šerdis – žaliai mėlyna, primenanti kūgį. Apsvarstykite šią liepsną. Jo struktūra suskirstyta į tris zonas:

1. Paskirkite paruošiamąją zoną, kurioje dujų ir oro mišinys šildomas prie degiklio angos išleidimo angos.
2. Po jos seka zona, kurioje vyksta degimas. Jis užima kūgio viršų.
3. Kai trūksta oro srauto, dujos nedega iki galo. Išsiskiria dvivalentis anglies oksidas ir vandenilio likučiai. Jų deginimas vyksta trečioje srityje, kur yra deguonies prieiga.

Dabar mes atskirai apsvarstysime skirtingus degimo procesus.

Kietajam kurui jo skirstymas yra būtinas. Didelis peilis turi mažą gaisro riziką, tačiau su mažu gabalu ta pati medžiaga yra labai pavojinga. Pažymėtina, kad stambių medžiagų atveju atsižvelgiama ne tik į tai, kad šilumos šaltinis turi aukštą temperatūrą, bet ir į šilumos šaltinio veikimo laiką.

Mažas medienos laidumas sumažina degimo greitį. Kaip matyti, mediena išlaiko kuro savybes net ir skirta kitoms reikmėms, į tai būtina atsižvelgti projektuojant pastatų gaisro gesinimo priemones. Skystas kuras yra vienas iš didžiausių tūrio vieneto kaloringumo kuro rūšių. Jie naudojami tiek varikliuose, tiek šildymo sistemose. Degimas variklių viduje ypač svarbus, kai sumaišoma su oru, kuris įgauna karbiuratoriaus pavadinimą.

Žvakių deginimas

Žvakės deginimas panašus į degtuko ar žiebtuvėlio deginimą. O žvakės liepsnos struktūra primena karštą dujų srovę, kuri dėl plūduriuojančių jėgų patraukiama aukštyn. Procesas prasideda nuo dagčio kaitinimo, po to išgarinamas parafinas.

Žemiausia zona, esanti viduje ir greta sriegio, vadinama pirmąja sritimi. Ji turi nedidelį švytėjimą mėlynos spalvos dėl didelis skaičius kuro, bet nedidelis deguonies mišinio tūris. Čia atliekamas nevisiško medžiagų degimo procesas, kurių išsiskyrimas toliau oksiduojamas.

Kuras, sumaišytas su oru, gali būti mažų skysčio lašelių arba garų pavidalu. Paprastai visas skystasis kuras yra pusiausvyroje su savo garais, kurie skiriasi priklausomai nuo slėgio ir temperatūros sąlygų, paviršiuje, skiriančiame skystį ir jį dengiančią terpę.

Degiuosiuose skysčiuose degimas įvyksta, kai skysčio garai, sumaišyti su oro deguonimi, kurių koncentracija yra degių koncentracijų diapazone, yra tinkamai paleidžiami ant nurodyto paviršiaus. Todėl norint degti esant paleidikliui, degus skystis turi pereiti iš skystos būsenos į garų būseną.

Pirmąją zoną supa šviečiantis antrasis apvalkalas, kuris apibūdina žvakės liepsnos struktūrą. Į jį patenka didesnis deguonies kiekis, dėl kurio tęsiasi oksidacinė reakcija dalyvaujant kuro molekulėms. Temperatūros indikatoriai čia bus aukštesni nei tamsiojoje zonoje, tačiau jų nepakaks galutiniam skilimui. Būtent pirmosiose dviejose srityse atsiranda šviesos efektas, kai nesudegusio kuro ir anglies dalelių lašeliai stipriai įkaista.

Skysčio didesnio ar mažesnio degumo indikatorius suteikia degumo temperatūra, pagal kurią katalizuojamas skystasis kuras. Kiti skystąjį kurą apibūdinantys parametrai yra užsidegimas ir degumas, degumo ribos, klampumas ir garų tankis.

Kuo žemesnė degumo temperatūra, tuo didesnė tikimybė, kad susidarys pakankamai garų, kad jie užsidegtų. Ypač pavojingi tie skysčiai, kurių degumo temperatūra yra žemesnė už temperatūrą aplinką, nes net ir be šildymo jie gali sukelti gaisrą.

Antroji zona yra apsupta nepastebimo apvalkalo su aukštomis temperatūros vertėmis. Į jį patenka daug deguonies molekulių, kurios prisideda prie visiško kuro dalelių degimo. Po medžiagų oksidacijos trečioje zonoje šviesos efektas nepastebimas.

Scheminis vaizdavimas

Aiškumo dėlei pateikiame jūsų dėmesiui degančios žvakės vaizdą. Liepsnos schema apima:

Tačiau tarp dviejų degių skysčių, kurių abiejų degumo temperatūra žemesnė už aplinkos temperatūrą, geriau naudoti aukštesnę degumo temperatūrą, nes esant aplinkos temperatūrai jis išskirs mažiau degių garų, o tai sumažina oro ir garų mišinio susidarymo galimybę. degumo diapazone.

Kiti neigiami elementai, susiję su ugnies pavojus, pristatomi. Žema kuro užsidegimo temperatūra, dėl kurios sunaudojama mažiau aktyvinimo energijos degimui pradėti; kadangi garo ir oro maišymosi diapazonas yra didesnis, todėl galima uždegti ir paskleisti ugnį. Pastaruoju metu reikėtų atsižvelgti į degių garų tankį, apibrėžiamą kaip kuro garų tūrio vieneto masę.

1. Pirmoji arba tamsi sritis.
2. Antroji šviesos zona.
3. Trečias skaidrus apvalkalas.

Žvakės siūlas nedega, o tik sulenktas galas suanglėja.

Dega spiritinė lempa

Cheminiams eksperimentams dažnai naudojami nedideli alkoholio bakai. Jie vadinami alkoholio lempomis. Degiklio dagtis yra impregnuotas skystu kuru, pilamu per angą. Tai palengvina kapiliarinis slėgis. Pasiekus laisvą dagčio viršų, alkoholis pradeda garuoti. Garų būsenoje jis užsidega ir dega ne aukštesnėje kaip 900 °C temperatūroje.

Dauguma pavojingų rūšių Kuras yra sunkiausias oras, nes nesant ventiliacijos arba jos nebuvimo, jie linkę kauptis ir sustingti žemose aplinkos vietose, todėl degūs mišiniai tampa lengvesni.

Dirbtinis skystasis kuras turi mažai ir mažai reikšmės, tačiau daug svarbesnė yra natūralaus klasė. skystas kuras kam priklauso aliejus. Nafta nėra viena medžiaga, o mišinys, sudarytas daugiausia iš daugybės angliavandenilių su labai skirtingomis cheminėmis ir fizines savybes. skirtingi tipai alyvos gali būti ir kitose medžiagose nei angliavandeniliai, pavyzdžiui, sieros junginiuose, kurie yra viena iš pagrindinių didžiųjų miestų taršos sieros dioksidu priežasčių.

Spiritinės lempos liepsna yra įprastos formos, beveik bespalvė, šiek tiek mėlynos spalvos. Jos zonos nėra taip aiškiai matomos kaip žvakės.

Mokslininko Bartelio vardu pavadinta ugnies pradžia yra virš kaitrinės degiklio tinklelio. Dėl tokio liepsnos gilėjimo sumažėja vidinis tamsus kūgis, o vidurinė dalis iškyla iš angos, kuri laikoma karščiausia.

Spalvos charakteristika

Įvairių liepsnos spalvų emisijas sukelia elektroniniai perėjimai. Jie taip pat vadinami terminiais. Taigi dėl angliavandenilio komponento degimo ore mėlyna liepsna atsiranda dėl išsiskyrimo H-C jungtys. O kai išsiskiria C-C dalelės, žibintuvėlis nusidažo oranžiškai raudonai.

Sunku atsižvelgti į liepsnos struktūrą, kurios chemija apima vandens, anglies dioksido ir anglies monoksido junginius, OH ryšį. Jo liežuviai praktiškai bespalviai, nes degdamos minėtos dalelės skleidžia ultravioletinę ir infraraudonąją spinduliuotę.

Liepsnos spalva yra tarpusavyje susijusi su temperatūros indikatoriais, joje yra joninių dalelių, priklausančių tam tikram emisijos ar optiniam spektrui. Taigi, kai kurių elementų degimas lemia degiklio pasikeitimą. Plunksnos spalvos skirtumai yra susiję su elementų išsidėstymu skirtingose ​​periodinės sistemos grupėse.

Spektroskopu tiriama ugnis, ar nėra spinduliuotės, susijusios su matomu spektru. Kartu buvo nustatyta, kad paprastos medžiagos iš bendro pogrupio taip pat turi panašią liepsnos spalvą. Siekiant aiškumo, natrio deginimas naudojamas kaip šio metalo bandymas. Pakėlus į liepsną, liežuviai pasidaro ryškiai geltoni. Remiantis spalvos charakteristikomis, natrio linija išskiriama emisijos spektre.

Už būdingą greito atominių dalelių šviesos spinduliavimo sužadinimo savybę. Kai mažai lakūs tokių elementų junginiai įvedami į Bunseno degiklio ugnį, ji nuspalvinama.

Spektroskopinis tyrimas rodo būdingas linijas žmogaus akiai matomoje srityje. Šviesos spinduliuotės sužadinimo greitis ir paprasta spektrinė struktūra yra glaudžiai susiję su aukšta šių metalų elektropozityvia charakteristika.

Charakteristika

Liepsnos klasifikacija grindžiama šiomis savybėmis:

• suminė degančių junginių būsena. Jie būna dujinės, aerodispersinės, kietos ir skystos formos;
• spinduliuotės tipas, kuris gali būti bespalvis, šviesus ir spalvotas;
• paskirstymo greitis. Yra greitas ir lėtas plitimas;
• liepsnos aukštis. Struktūra gali būti trumpa ir ilga;
• reaguojančių mišinių judėjimo pobūdis. Paskirstyti pulsuojantį, laminarinį, turbulentinį judėjimą;
• vizualinis suvokimas. Medžiagos dega išskirdamos dūminę, spalvotą ar skaidrią liepsną;
• temperatūros indikatorius. Liepsna gali būti žemos, šaltos ir aukštos temperatūros.
• fazės kuro būsena - oksidatorius.

Uždegimas įvyksta dėl aktyvių komponentų difuzijos arba išankstinio sumaišymo.

Oksidacijos ir redukcijos sritis

Oksidacijos procesas vyksta nepastebimoje zonoje. Ji yra karščiausia ir yra viršuje. Jame kuro dalelės visiškai sudega. O deguonies perteklius ir degalų trūkumas sukelia intensyvų oksidacijos procesą. Ši funkcija turėtų būti naudojama kaitinant daiktus virš degiklio. Štai kodėl medžiaga panardinama į viršutinę liepsnos dalį. Toks degimas vyksta daug greičiau.

Redukcijos reakcijos vyksta centrinėje ir apatinėje liepsnos dalyse. Jame yra daug degiųjų medžiagų ir nedidelis kiekis O 2 molekulių, kurios atlieka degimą. Kai į šias sritis patenka deguonies turinčių junginių, O elementas pašalinamas.

Kaip redukuojančios liepsnos pavyzdys naudojamas geležies sulfato skaidymo procesas. Kai FeSO 4 patenka į centrinę degiklio liepsnos dalį, jis pirmiausia įkaista, o vėliau suyra į geležies oksidą, anhidridą ir sieros dioksidą. Šioje reakcijoje stebimas S sumažėjimas su krūviu nuo +6 iki +4.

suvirinimo liepsna

Šio tipo gaisras susidaro dėl dujų arba skystų garų mišinio su deguonimi degimo švariame ore.

Pavyzdys yra deguonies-acetileno liepsnos susidarymas. Jame pabrėžiama:

• šerdies zona;
• vidutinis atsigavimo plotas;
• liepsnos pabaigos zona.

Taip dega daug dujų ir deguonies mišinių. Acetileno ir oksidanto santykio skirtumai lemia skirtingo tipo liepsna. Tai gali būti normali, angliavandenių (acetileno) ir oksiduojančios struktūros.

Teoriškai nepilno acetileno degimo gryname deguonyje procesą galima apibūdinti tokia lygtimi: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (reakcijai reikalingas vienas molis O 2).

Susidaręs molekulinis vandenilis ir anglies monoksidas reaguoja su oro deguonimi. Galutiniai produktai yra vanduo ir keturiavalentis anglies monoksidas. Lygtis atrodo taip: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 + H 2 O. Šiai reakcijai reikia 1,5 molio deguonies. Susumavus O 2, paaiškėja, kad 1 moliui HCCH išleidžiama 2,5 mol. Ir kadangi praktiškai sunku rasti idealiai gryną deguonį (dažnai jis yra šiek tiek užterštas priemaišomis), O 2 ir HCCH santykis bus nuo 1,10 iki 1,20.

Kai deguonies ir acetileno santykis yra mažesnis nei 1,10, atsiranda karbiuruojanti liepsna. Jo struktūra padidinta šerdimi, jos kontūrai tampa neryškūs. Dėl deguonies molekulių trūkumo iš tokio gaisro išsiskiria suodžiai.

Jei dujų santykis yra didesnis nei 1,20, tada gaunama oksiduojanti liepsna su deguonies pertekliumi. Jo perteklinės molekulės sunaikina geležies atomus ir kitus plieno degiklio komponentus. Tokioje liepsnoje branduolinė dalis tampa trumpa ir turi taškų.

Temperatūros indikatoriai

Kiekviena žvakės ar degiklio ugnies zona turi savo reikšmę dėl deguonies molekulių tiekimo. Atviros liepsnos temperatūra įvairiose jos dalyse svyruoja nuo 300 °C iki 1600 °C.

Pavyzdys yra difuzinė ir laminarinė liepsna, kurią sudaro trys apvalkalai. Jo kūgį sudaro tamsus plotas, kurio temperatūra siekia iki 360 ° C, o oksidatoriaus trūkumas. Virš jo yra švytėjimo zona. Jo temperatūros indeksas svyruoja nuo 550 iki 850 ° C, o tai prisideda prie terminio skilimo degus mišinys ir jos deginimas.

Išorinė sritis vos matoma. Jame liepsnos temperatūra pasiekia 1560 ° C, o tai yra dėl natūralių savybių kuro molekulės ir oksiduojančios medžiagos patekimo greitis. Čia degimas yra energingiausias.

Medžiagos užsidega esant skirtingoms temperatūros sąlygoms. Taigi metalinis magnis dega tik 2210 °C temperatūroje. Daugeliui kietųjų medžiagų liepsnos temperatūra yra apie 350°C. Degtukus ir žibalą galima užsidegti 800 °C temperatūroje, o mediena – nuo ​​850 °C iki 950 °C.

Cigaretė dega liepsna, kurios temperatūra svyruoja nuo 690 iki 790 °C, o propano-butano mišinyje - nuo 790 °C iki 1960 °C. Benzinas užsidega 1350°C temperatūroje. Degančio alkoholio liepsnos temperatūra ne aukštesnė kaip 900 °C.