لهب: هيكل درجة الحرارة وصف مخطط

في الاحتراق عملية، الشعلة، والذي يرجع إلى بنية المواد المتفاعلة. ينقسم هيكلها في المناطق اعتمادا على خصائص درجة الحرارة.

تعريف

دعا اللهب الغازات الساخنة في شكل ومكوناتها موجودة في البلازما أو المواد فرقت شكل صلب. التي تنفذ فيها المادية ونوع التحويل الكيميائي يرافقه التألق، وإطلاق سراح الحرارة والتدفئة.

إن وجود جزيئات المتوسطة وأيون جذرية الغازية التي تتميز التوصيل الكهربائي، وعلى وجه الخصوص سلوك المجال الكهرومغناطيسي.

ما هو لهيب

وعادة ما يشير إلى العمليات المرتبطة الاحتراق. مقارنة مع الهواء، وكثافة الغاز فيها أقل، ولكن تسبب في درجات الحرارة العالية من رفع الغاز. وتنتج ألسنة اللهب التي تكون طويلة أو قصيرة. في كثير من الأحيان هناك أيضا الانتقال السلس من شكل واحد إلى آخر.

الشعلة: بنية وهيكل

لتحديد مظهر من ظاهرة وصفها يكفي لإشعال الموقد الغازي. لا يمكن اعتبار النيران nonluminous ظهر موحدة. بصريا، وهناك ثلاثة مجالات رئيسية له. وبالمناسبة، تظهر دراسة بنية الشعلة التي تضاء مواد مختلفة لتشكيل أنواع مختلفة من اللهب.

عندما حرق خليط من الغاز والهواء يحدث في البداية تشكيل باختصار اللهب، التي لديها اللون الأزرق والأرجواني الأشكال. ويمكن أن يرى جوهر - الأخضر والأزرق تشبه مخروط. النظر في اللهب. وينقسم هيكل إلى ثلاثة مناطق:

1. تخصيص منطقة الإعدادية فيها تسخين خليط من الغاز والهواء في الخروج من الثقوب الموقد.
2. ويلي ذلك منطقة التي يحدث الاحتراق. وتحتل الجزء العلوي من مخروط.
3. عندما يكون هناك نقص في تدفق الهواء، ويحرق الغاز بشكل غير كامل. قدمت أول أكسيد الكربون ثنائي التكافؤ والأنصاف الهيدروجين. على بعد حرق يحدث في ثلث المنطقة حيث هناك غير الأكسجين المتاحة.

الآن النظر بصورة منفصلة في عمليات الاحتراق المختلفة.

حرق شمعة

شمعة تحترق مثل حرق مباريات أو الولاعات. هيكل لهب الشمعة يشبه تيار غاز ملتهب الذي انسحب بسبب القوى الطفو. وتبدأ عملية تسخين الفتيل، تليها تبخر الشمع.

الأدنى منطقة تقع داخل والمتاخمة للخيوط، ودعا المنطقة الأولى. أنه يحتوي على التألق الأزرق طفيف نظرا لكمية كبيرة من الوقود، ولكن كمية صغيرة من خليط من الأوكسجين. يتم تنفيذ هناك عملية للمواد الاحتراق غير مكتملة مع فصل من أول أكسيد الكربون، الذي يتأكسد في وقت لاحق.

وتحيط المنطقة الأولى بقذيفة ثانية مضيئة، الذي يميز هيكل لهب الشمعة. يتلقى كمية كبيرة من الأكسجين، مما يؤدي إلى استمرار تفاعل الأكسدة مع جزيئات الوقود. قراءات درجة الحرارة هنا ستكون أعلى مما كانت عليه في منطقة مظلمة، لكنه غير كاف للتحلل النهائي. وكان في المجالين الأولين مع قطرات التدفئة قوية من جزيئات الوقود والكربون غير المحترقة هناك تأثير متوهجة.

وتحيط المنطقة الثانية من الكسوة مع القيم ارتفاع في درجة الحرارة لا يكاد يمكن اكتشافها. يتعلق الأمر الكثير من جزيئات الأكسجين مما يعزز جزيئات الوقود احتراق كامل. بعد أكسدة المواد في المنطقة الثالثة من تأثير مضيئة لم يتم ملاحظتها.

تمثيل بياني

من أجل الوضوح، نقدم انتباهكم إلى صورة حرق الشموع. دائرة اللهب ما يلي:

1. الأول أو منطقة مظلمة.
2. منطقة مضيئة الثانية.
3. قذيفة شفافة الثالثة.

كاتب الموضوع الشرارة لا يخضع لحرق وتفحم فقط نهاية مطوية.

حرق مصباح الروح

لإجراء التجارب الكيميائية وغالبا ما تستخدم حاويات صغيرة مع الكحول. ودعوا موقد الكحول. الفتيل الموقد مشربة غمرت مع الوقود السائل من خلال فتحة. ومما يسهل ذلك عن طريق الضغط الشعرية. عند الوصول إلى أعلى الفتيل مجانا، ويبدأ الكحول تتبخر. في مرحلة البخار وأضرموا النار فيه والحروق عند درجة حرارة لا تزيد عن 900 درجة مئوية.

شعلة مصباح الكحول له شكل المعتاد، فمن عديم اللون تقريبا، مع مسحة خفيفة من اللون الأزرق. مساحتها ليست كذلك واضحة للعيان، مثل شمعة.

في الكحول الموقد، الذي سمي على اسم عالم بارثل، بداية الحريق يقع فوق عباءة الموقد. هذا الاختراق اللهب يقلل من مخروط الداخلي الظلام ويخرج من الجزء المتوسط حفرة، والتي تعتبر الأكثر سخونة.

خاصية اللون

إشعاع الألوان مختلفة لهب، والناجمة عن التحولات الإلكترونية. وتسمى أيضا أنهم الحرارة. وهكذا، نتيجة لاحتراق عنصر الهيدروكربونات في الهواء، ويرجع ذلك إلى الإفراج عن مركب الأزرق لهب HC. ولكن عندما يتم الملونة الجسيمات CC الشعلة الإشعاع اللون البرتقالي والاحمر.

فمن الصعب أن نرى هيكل لهب، كيمياء الذي يحتوي على مركب من أول أكسيد الماء وثاني أكسيد الكربون والكربون، والاتصالات، OH. غاته عديم اللون تقريبا، منذ الجسيمات المذكورة أعلاه خلال عملية الاحتراق تنبعث الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

ترتبط طلاء اللهب مع مؤشرات درجة الحرارة، إلى وجود الأنواع الأيونية التي تنتمي إلى طيف الانبعاث معين أو البصرية. وهكذا، وحرق بعض العناصر يسبب تغير لون لهب الموقد. وترتبط الاختلافات في تلطيخ الشعلة مع العناصر الموجودة في مجموعات مختلفة من نظام الدوري.

اطلاق النار في وجود أشعة، المتعلقة الطيف المرئي، المطياف الدراسة. وقد وجد أن المواد البسيطة للمجموعة الفرعية العامة لها التلوين واللهب مماثل. للاحتراق وضوح باستخدام الصوديوم كمعدن اختبار النشط. إذا كنت جعله لهيب، ألسنة صفراء لامعة. على أساس خصائص الألوان تمييز خط الصوديوم في طيف الانبعاث.

ل الفلزات القلوية الملكية المميزة لانبعاث ضوء الإثارة السريع للجسيمات الذرية. عند اتخاذ المركبات تقلب هذه العناصر في لهب الموقد بنسن هو لونه.

يظهر الفحص الطيفي خطوط مميزة في المنطقة المرئية للعين البشرية. سرعة الإثارة الخفيفة والانبعاثات بنية بسيطة الطيفي ترتبط ارتباطا وثيقا المعادن موجب الشحنة الكهربائية عالية مميزة.

ميزة

في قلب اللهب تصنيف على أساس الخصائص التالية:

• حالة المركبات تجميع حرق. هم الغازية aerodisperse، الصلبة والسائلة شكل من الأشكال؛
• نوع من الإشعاع، والتي يمكن أن تكون عديم اللون أو ملونة ومضيئة.
• سرعة التوزيع. هناك انتشار سريع وبطيء.
• ارتفاع اللهب. هيكل يمكن أن تكون قصيرة وطويلة.
• طبيعة حركة خليط التفاعل. تنبعث منها النابض الصفحي، حركة مضطربة.
• الإدراك البصري. المواد تحترق مع sooting تخصيص، ملونة أو لهب شفاف.
• المعلمة درجة الحرارة. الشعلة يمكن أن تكون درجة حرارة منخفضة، ودرجة الحرارة الباردة والعالية.
• مرحلة الدولة وقود - وهو عامل مؤكسد.

يحدث الاشتعال عن طريق الانتشار أو قبل خلط المكونات النشطة.

المؤكسدة وتقليص مساحة

العائدات أكسدة في منطقة ضعيفة. فمن أهم ويقع في الجزء العلوي. ومن جزيئات الوقود الخضوع الاحتراق الكامل. ووجود فائض الأكسجين والوقود النقص يؤدي إلى عملية الأكسدة الشديدة. وينبغي أن تستخدم هذه الميزة عندما يسخن الأشياء فوق الموقد. هذا هو السبب مغمورة المواد في الجزء العلوي من اللهب. يحدث هذا الاحتراق أسرع بكثير.

ردود الفعل تخفيض تجري في الجزء الأوسط والسفلي من اللهب. أنه يحتوي على كميات كبيرة من المواد القابلة للاحتراق وكمية صغيرة من O ₂ جزيئات تحمل الاحتراق. عند تطبيق لهذه المناطق الأوكسجين الانقسام هو تنفيذ عنصر O.

وكمثال على ذلك، يتم استخدام لهب الحد من عملية الانقسام من كبريتات الحديد ثنائي التكافؤ. بعد اتصال مع FeSO ₄ في الجزء المركزي من لهب الموقد، هناك التدفئة الأولى ومن ثم تحلل إلى أكسيد الحديديك، وأنهيدريد ثاني أكسيد الكبريت. في هذا التفاعل يحدث مع التهمة S استرداد +6 و+4.

لحام الشعلة

هذا النوع من اللهب التي شكلتها احتراق الغاز خليط أو السائل مع البخار الأكسجين النقي.

مثال على ذلك هو تشكيل اللهب الأكسجين الأسيتيلين. وهو معزول:

• المنطقة الأساسية.
• المنطقة الانتعاش الثانوية؛
• منطقة مضيئة المتطرفة.

الكثير من حرق خليط الغاز والأوكسجين. الاختلافات في نسبة الأسيتيلين وتؤدي إلى نوع مختلف أكسدة اللهب. قد تكون طبيعية، الكربنة (atsetilenistogo) وهيكل الأكسدة.

من الناحية النظرية، فإن عملية الاحتراق غير الكامل للالأسيتيلين في الأكسجين النقي يمكن وصفها بالمعادلة التالية: HCCH + O ₂ → H ₂ + CO + CO (للتفاعل يتطلب مول واحد من O _2).

تم الحصول عليها الهيدروجين الجزيئي وأول أكسيد الكربون يتفاعل مع الأكسجين الجوي. المنتجات النهائية هي المياه ورباعي التكافؤ أول أكسيد الكربون. المعادلة هي على النحو التالي: CO + CO ₂ + H + 1½O ₂ → CO ₂ + CO ₂ + H ₂ O. لهذا التفاعل يتطلب 1.5 مول من الأكسجين. في الجمع يتم الحصول O ₂ أن 2.5 الخلد تستهلك في 1 الخلد HCCH. ومنذ ذلك الحين في واقع الامر انه من الصعب العثور على الأكسجين النقي الكمال (وغالبا ما يكون تلوث صغيرة جدا من الشوائب)، فإن نسبة من O ₂ إلى HCCH هي 1،10-1،20.

عندما نسبة الأوكسجين إلى الأسيتيلين قيمة أقل من 1.10، هناك لهب الكربنة. زاد بنية الأساسية، خطوطها تصبح مشوشة. من هذا السخام النار خصصت بسبب عدم وجود جزيئات الأكسجين.

إذا كانت نسبة من الغاز أكبر من 1.20، يتم الحصول على لهب مؤكسد مع وجود فائض من الأكسجين. لا لزوم لها جزيء في تدمير ذرات الحديد والصلب مكونات أخرى من الموقد. هذا الجزء النووي اللهب يصبح أقصر ولديه مستدق.

قراءات درجة الحرارة

كل منطقة من لهب الموقد شمعة أو لها قيمة بسبب جزيئات الأكسجين المدخول. مفتوحة درجة حرارة اللهب في أجزائه المختلفة تتراوح بين 300 درجة مئوية إلى 1600 درجة مئوية.

ومن الأمثلة على ذلك انتشار اللهب والصفحي، التي تشكلت في ثلاث قذائف. وهو يتألف من مخروط جزء مظلم مع درجات حرارة تصل إلى 360 درجة مئوية، وعدم وجود عامل مؤكسد. فوقه هي منطقة توهج. وتتراوح درجة الحرارة 550-850 درجة مئوية، وهو ما يعزز التحلل من خليط الوقود الحراري واحتراقه.

المنطقة الخارجية بالكاد ملحوظ. ومن درجة حرارة اللهب تصل 1560 درجة مئوية، والذي كان سببه الخصائص الطبيعية للجزيئات الوقود وسرعة تلقي مادة مؤكسدة. هنا، واحتراق أكثر نشاطا.

أشعلت مادة في ظروف درجات الحرارة المختلفة. على سبيل المثال، تحرق المغنيسيوم المعدني فقط في 2210 درجة مئوية. بالنسبة للعديد من المواد الصلبة درجة حرارة اللهب من حوالي 350 درجة مئوية. اشتعال مباريات ممكنة والكيروسين في 800 ° C في حين أن الأخشاب - من 850 درجة مئوية إلى 950 درجة مئوية.

يضيء السجائر لهب، ودرجة الحرارة التي تتراوح 690-790 درجة مئوية، وخليط البروبان البوتان - من 790 درجة مئوية إلى 1960 درجة مئوية. أشعلت البنزين في 1350 درجة مئوية. شعلة حرق الكحول غير عند درجة حرارة لا تزيد عن 900 درجة مئوية.