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碳燃烧化学反应的步骤

添加时间:2017/8/9 15:04:01 浏览次数:430

   碳的燃烧是气固非均相化学反应的过程, 这种异相化学反应较均相反应要复杂得多。 非均相反应是指反应物系不处于同一相态之中, 在反应物料之间存在着相界面 。 碳的燃烧属于气相组分直接与固体含碳物质作用的气-固非催化反应.

      根据langmuir(朗格缪尔)异相反应理论,现在比较一致的认识是,碳和氧的异相反应是通过氧分子向碳的晶格结构表面扩散, 由于化学吸附络合在晶格的界面上。该吸附层首先形成碳氧络合物,然后由于热分解或其他分子的碰撞而分开,这就是解吸。解吸形成的反应产物扩散到空同, 剩下的碳表面再度吸附氧气. 整个碳的燃烧就是通过氧的扩散、氧在碳表面的吸附、表面化学反应、反应络合物的吸附、氧化和脱附及多L散等一系列步骤完成的 。其燃烧反应包括以下步骤:  

1) 氧气从气相「散到固体碳表面 (外扩散)。

2) 氧气再通过颗粒的孔道进入小孔的内表面 (内扩散) 。

3) 扩散到碳表面上的氧被表面吸附, 形成中同络合物。

4) 吸附的中问络合物之间, 或吸附的中间络合物和气相分子之间进行反应, 形成反应产物。

5) 吸附态的产物从碳表面解吸。

6) 解吸产物通过碳的内部孔道扩散出来 (内扩散) 。

7) 解吸产物从碳表面扩散到气相中 (外扩散)。

      以上七步-骤可归纳为两类, 1)、2)、6)、7)为扩散过程,其中又有外扩散和内扩散之分;而3)、4)、5)为吸附、表面化学反应和解吸,故称表面反应过程。整个碳表面上的反应取决于以上步1環 中最慢的一个 。