Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Медленная стадия
|
|
| № | Реакция | Скорость реакции, см3/с |
| O2(1D)+O2(1D)®O2(1S)+O2(3S) | 2.5∙ 10-17 или 9.5× 10-28× T3.8´ exp(700/T) | |
| O2(1D)+O2(1D)®O2(3S)+O2(3S) | 1.8∙ 10-17 | |
| O2(1S)+O2(3S)®O2(1D)+O2(3S) | 3.9∙ 10-17 | |
| O2(1S)+H2O®O2(1D)+H2O | 6.7∙ 10-12 |
Для оценки скорости диссоциации на медленной стадии определяется концентрацией кислорода в состоянии O2( S). Она, в свою очередь, определяется равновесием между процессами пулинга:
1. O2( D)+O2( D)®O2( S)+O2(3S)
и тушения:
4. O2( S)+H2O®O2( D)+H2O
Запишем уравнение закона действующих масс, и, решив его, найдем установившееся значение концентрации O2( S) и характерное время его установления:
Будем считать, что все концентрации, кроме [O2( S)] – и [O2( D)], и [H2O] – постоянны:
Подставляем:
Установившаяся (квази-равновесная) концентрация O2( S), достигающаяся, когда d/dt=0:
Время релаксации этого процесса, или характерное время, за которое устанавливается квази-равновесная концентрация O2( S), равно обратному значению коэффициента при [O2( S)] в уравнении (?):
Пользуясь значением константы скорости k4 из таблицы # и правилами пересчета из таблицы &, можно вычислить, что для характерных условий диссоциации молекулярного йода в COIL (P~10 Торр, T~250К, w~0, 05, D~3) значение времени релаксации концентрации O2( S), равно около 30 мкс. Время очень маленькое – за это время поток, движущийся со скоростью 100 м/с, проходит 3 мм. В реальном сопловом канале, характерные продольные размеры которого составляют десятки миллиметров, можно считать, что концентрация O2( S) в каждой точке равна своему локальному равновесному значению.
Имея концентрацию O2( S), можно вычислить скорость реакции прямой диссоциации йода:
11. I2+O2(1S)®2I+O2(3S); k11=4.0∙ 10-12 см3/с
А именно:
Подставляем выражения для концентраций:
Здесь i – степень диссоциации йода, то есть доля молекул йода, распавшихся на атомы. Имея в виду, что на начальной стадии диссоциации i< < 1, что позволяет пренебречь величиной I в правой части, а также сокращая все что можно, получаем:
Это означает, что на медленной стадии степень диссоциации и концентрация атомарного йода растут линейно во времени.
|
|