生產(chǎn)技術(shù)輔導(dǎo):爆炸的概念(二)

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(二)爆炸反應(yīng)歷程
     爆炸性物質(zhì)或混合物發(fā)生爆炸有熱反應(yīng)和鏈式反應(yīng)兩種不同的歷程。按照鏈式反應(yīng)理論,爆炸性混合物(如可燃性氣體和氧氣)與火源接觸后,活化分子就會吸收能量而離解為游離基,并與其他分子相互作用形成一系列的鏈式反應(yīng),釋放燃燒熱。鏈式反應(yīng)有直鏈式反應(yīng)和支鏈式反應(yīng)兩種。直鏈反應(yīng)是指每一個游離基都進行自己的連鎖反應(yīng),如氯和氫屬于這一類反應(yīng)。即氯分子在光的作用下被活化成兩個氯的游離基,每一個氯的游離基都進行自己的連鎖反應(yīng),而且每次反應(yīng)只引出一個新的游離基,即:
    Cl2+hv(光量子) = Cl·+ Cl·
    Cl·+H2 = HCl + H·
    H·+ Cl2 = HCl + Cl·
    Cl·+ H2 = HCl + H·
    H+ Cl2 = HCl + Cl·
     依此類推
    Cl·+Cl·= Cl2
    H·+H·= H2
     支鏈反應(yīng)是指在反應(yīng)中一個游離基能生成一個以上的新的游離基,如氫和氧的連鎖反應(yīng)屬于此類反應(yīng),其反應(yīng)歷程為:
     I H2+ O2 = 2 OH·
     Ⅱ OH·+H2 = H2O +H·
     Ⅲ H·+ O2 = OH+O·
     Ⅳ O·+H2= OH·+H·
     鏈式反應(yīng)歷程大致分為3個階段:
     (1)鏈引發(fā),游離基生成。
     (2)鏈傳遞,游離基作用于其他參與反應(yīng)的化合物,產(chǎn)生新的游離基。
     (3)鏈終止,即游離基的消耗,使連鎖反應(yīng)終止。
    鏈式反應(yīng)速度可用下式表示:
    式中F(c)——反應(yīng)物濃度函數(shù);
     f s——鏈在器壁上銷毀因數(shù);
     f c——鏈在氣相上銷毀因數(shù);
     A——與反應(yīng)物濃度有關(guān)的函數(shù);
     a ——鏈的分支數(shù),在直鏈反應(yīng)中n=l,支鏈反應(yīng)中n>1。
     熱反應(yīng)歷程是指危險物受熱發(fā)生化學反應(yīng),反應(yīng)在某一定空間內(nèi)進行時,如果散熱不良會使反應(yīng)溫度不斷提高,溫度的提高又會使反應(yīng)速度加快,使得熱大于失熱,導(dǎo)致爆炸發(fā)生。