Презентация к уроку "Пламя, его свойства и характеристики."

Структура пламени

ФРОНТ ПЛАМЕНИ ( δ пл. ) – тонкий поверхностный слой, ограничивающий пламя, непосредственно в котором протекают окислительно-восстановительные реакции

Зона максимальных температур

δ пл . ≈ 0,5•10 -3 см .

5-10 мм

ПГ

ПГ

С% 100

ПГ

Х

ГГ+

пары

О 2

О 2

ГГ

пары

С%

100

О 2

О 2

Рис 1.2 Схема диффузионного пламени газовой горелки и изменение концентрации исходных веществ и продуктов горения по сечению пламени

Высота пламени тем больше , чем больше диаметр трубы и больше скорость истечения, и тем меньше , чем больше нормальная скорость распространения пламени.

Для заданной смеси горючего и окислителя высота пламени пропорциональна скорости потока и квадрату диаметра струи:

, где

- диаметр струи ;

- скорость потока;

- коэффициент диффузии.

Процессы, протекающие в пламени

На подходе к зоне горения

Во фронте пламени

Физические

Химические

Физические

Химические

• Тепломассоперенос во фронте пламени;
• Процессы, связанные с испарением и доставкой летучих горючих веществ в зону горения .

• Термоокислительные превращения с выделением теплоты и образованием продуктов полного и неполного горения
• Диссоциация продуктов горения;
• Ионизация продуктов горения.

Тепломассо

перенос

Термическое разложение исходных веществ с образованием более легких продуктов

Если в горючем веществе при термическом разложении углерод не образуется, то вещество горит бесцветным пламенем как, например, в случае горения водорода Н 2 .

При термическом разложении веществ с массовой долей углерода менее 50 % и содержащих в своем составе кислород (более 30 %) несгоревших частиц углерода образуется очень мало, и в момент образования они успевают окислиться до СО.

СН 3 ОН

СО + 2Н 2

Такие вещества имеют голубоватые пламена (пламя угарного газа СО, метанола СН 3 ОН и этанола С 2 Н 5 ОН).

При горении веществ, содержащих более 75 % углерода (ацетилен С 2 Н 2 , бензол С 6 Н 6 ), в зоне горения образуется настолько много частиц С, что поступающего путем диффузии воздуха не хватает для полного окисления всего углерода.

С 6 Н 6

6С + 3Н 2

Не окислившийся в пламени углерод выделяется в виде копоти, и пламя при горении таких веществ будет ярким и коптящим.

Если кислород в веществе отсутствует или его содержание не превышает 30 %, но, в свою очередь, и массовая доля углерода не очень велика (менее 75 %), то при термическом разложении будет выделяться значительное количество частиц углерода, но при нормальном доступе воздуха в зону горения они успевают окислиться до СО 2 .

СН 3 СОСН 3

СО + 2С + 3Н 2 .

В подобных случаях пламя будет яркое, но не коптящее.

30 отсутствует или пламя бесцветное или голубоватое 75 пламя яркое, не коптящее отсутствует или пламя яркое, коптящее " width="640"

Характер свечения пламени в зависимости от  (С) и  (О)

Содержание углерода в

горючем веществе,  (С) %

Содержание кислорода в горючем веществе,  (О) %

Характер свечения пламени

30

отсутствует или

пламя бесцветное или голубоватое

75

пламя яркое, не коптящее

отсутствует или

пламя яркое, коптящее

Характер свечения пламени

в зависимости от  (С) и  (О)

Пример 1.

Определить характер свечения пламени бензола С 6 Н 6

Решение:

1.Определим относительную молекулярную массу бензола

Mr(C 6 H 6 )=12*6+1*6=78

2.Определим число n - число атомов углерода

n=6

3.Определим атомную массу углерода по таблице Д.И.Менделеева

А r(C)=12

4.Проведем расчет массовой доли элемента по формуле:

ω= 6*12/78=0,92

В процентном отношении- 92% .

6.Сравним с таблицей.

Таким образом, пламя бензола- яркое, коптящее.

№ п / п

Вопросы

1

Начало занятия

Как называется предварительно перемешанная смесь горючего и окислителя?

2

однородная

3

Верны ли высказывания:

а)в большинстве случаев на реальных пожарах горючее и окислитель предварительно не перемешаны.

б)такое горение называется кинетическим.

а)верно

б) не верно

4

Какие процессы могут протекать в пламени?

а) химические,

б) физические,

в) биологические

Химические и физические

Содержанием каких элементов в горючем веществе определяется характер свечения пламени?

а) С

б) N

в) О

5

С и О

Определите расчётным способом характер свечения пламени бензола

Яркое,

коптящее

Самостоятельно определите характер свечения пламени:

• метаналя НСОН
• фенола С 6 Н 5 ОН
• пентанола С 5 Н 11 ОН