Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


УДАРНЫХ ТРУБ МЕТОД

УДАРНЫХ ТРУБ МЕТОД, метод изучения кинетики хим., физ.-хим. и молекулярных физ. процессов в газовых смесях и на пов-сти раздела фаз с помощью ударных волн. Ударная труба обычно имеет диаметр от неск. сантиметров до 0,5 м и длину неск. метров (реже используют трубы переменного диаметра). Она состоит из секции (камеры) высокого давления (>106 Па) и более длинной секции низкого давления (5006-2.jpg105 Па), к-рые разделены диафрагмой. Первая секция заполняется т. наз. толкающим газом (обычно H2 или Не), а вторая - исследуемым газом, к-рый часто разбавляют аргоном или др. инертным газом. В конце секции низкого давления (зона наблюдения) снаружи или внутри трубы находятся подходящие детекторы или датчики, позволяющие фиксировать процессы в исследуемом газе с помощью скоростной фотографии, спектральными методами, по изменению давления, электропроводности и т.д. При изучении гетерог. процессов на пов-сти твердого тела последнее закрепляют внутри трубы.

Диафрагма между секциями разрывается самопроизвольно (при постепенном увеличении давления в первой секции вследствие подачи в нее толкающего газа) или спец. устройством, напр. бойком, вылетающим из пружинной пушки. После разрыва диафрагмы образуются ударная волна, распространяющаяся в секцию низкого давления, и волна разряжения, идущая в противоположном направлении. Во фронте ударной волны происходит резкий скачок давления (до сотен атм, или 107 Па) и т-ры (до тысяч К), после к-рого наблюдается длительное "плато", т.е. давление и т-ра сохраняют постоянное значение. Ударная волна отражается от стенки трубы; в отраженной волне значения т-ры и давления выше, чем в падающей. Наличие плато, сохраняющегося вплоть до прихода вторичных волн,- осн. достоинство ударных труб метода, так как это позволяет изучать явления при т-рах тысяча - десятки тысяч и выше градусов, продолжающиеся от долей микросекунды до одной или неск. миллисекунд. Причем наблюдения и измерения можно проводить в падающей или(и) отраженной ударной волне.

Иногда для создания ударной волны в ударных труб методе используют мощный электрич. разряд или детонацию газовой смеси (напр., 2H2 + O2).

После прохождения ударной волны равновесное распределение молекул по энергии поступат. движения устанавливается быстро - за неск. соударений. Переход к равновесному распределению молекул по колебат. и вращат. уровням энергии происходит значительно медленнее, что позволяет использовать ударных труб метод для изучения хим. и физ.-хим. процессов в неравновесных условиях. В этом случае применяют также ударные трубы с соплом, в к-ром происходит неравновесное расширение нагретого в ударной трубе газа. Реже ударную волну пускают через неравновесный газ, возбужденный, напр., в электрич. разряде.

С помощью ударных труб метода можно исследовать кинетику хим. и физ.-хим. процессов в средах с высокой плотностью при давлениях сотни тысяч - млн. атм. Для этого необходимы мощные ударные волны, генерируемые, напр., при детонации BB.

Ударных труб метод применяется для исследования разл. хим. р-ций, диссоциации и ионизации молекул, возбуждения и релаксации последних, явлений адгезии, испарения, воспламенения, дробления и агломерации капель и твердых частиц и т. п.

Лит.: Ударные трубы. Сб. пер., M., 1962; Гейдон А., Гер л И., Ударная труба в химической физике высоких температур, пер. с англ., M., 1966.

А. Д. Марголин.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн