Особенности горения металлов - файл

приобрести
скачать (22.9 kb.)


Билет 1-1.

Особенности горения металлов.

Металлы отличаются от других твердых горючих веществ тем, что на их поверхности в процессе окисле­ния образуются твердые оксиды, пленка которых пре­пятствует прямому контакту реагирующих веществ. На способность металлов возгораться и гореть боль­шое влияние оказывают температуры плавления и кипения металлов и их оксидов. По этим физическим свойствам металлы подразделяются на летучие и нелетучие.

Летучие металлы имеют низкую температуру плавле­ния и при горении находятся в жидком состоянии. Тем­пература кипения их (кроме калия) ниже температуры плавления оксидов, поэтому на жидком металле могут находиться твердые оксиды.

При контакте металлов с источником зажигания, на­пример с пламенем, они нагреваются и окисляются. Ок­сиды летучих металлов (литий, натрий) пористы и не способны изолировать поверхность металла от даль­нейшего окисления, а следовательно, и нагревания. Че­рез некоторое время металл расплавляется и начинает испаряться. Пары его диффундируют сквозь пористый твердый оксид в воздух. Когда концентрация паров в воздухе будет достаточная для воспламенения, возника­ет горение. Зона диффузионного горения (короткое пла­мя) устанавливается вблизи поверхности оксида, и боль­шая часть теплоты реакции передается металлу, в ре­зультате этого он нагревается до температуры кипения. Кипение металла вызывает разрыв корки оксида и бо­лее интенсивное горение.

Так как температура горения летучих металлов пре­вышает температуру кипения их оксидов, последние находятся в зоне горения в газообразном состоянии. Из зоны горения пары оксидов диффундируют как в твер­дую корку оксидов, так и в воздух, где они, охлаждаясь, конденсируются и превращаются затем в мельчайшие твердые частицы оксида — дым. Образование белого плотного дыма является одним из признаков горения летучих металлов.

Нелетучие металлы имеют свои особенности горения. Температура плавле­ния их оксидов часто ниже температуры кипения метал­лов, поэтому они могут находиться на поверхности ме­талла в жидком состоянии. По этой причине оксиды нелетучих металлов в значи­тельной степени замедляют окисление металлов. Горе­ние этих металлов происходит энергичнее в состоянии порошков, аэрозолей и стружки без образования дыма.

Некоторые металлы имеют особенности. Титан способен образовывать твердый раствор окси­да в металле, поэтому у него отсутствует отчетливая поверхность раздела между оксидом и металлом. Кисло­род воздуха имеет возможность диффундировать через оксид, в результате этого горение может продолжаться, если титан покрыт слоем твердого оксида. Температура горения титана около 3000 °С, т. е. ниже, чем температу­ра кипения его оксида. В связи с этим в зоне горения оксид титана находится в жидком состоянии, поэтому при горении титана плотного белого дыма также не об­разуется. Погасить горящий титан очень непросто. Обычно горение обеспечивает и поддерживает кислород, но титан горит даже тогда, когда в воздухе совершенно нет кислорода — ведь этот металл вступает в реакцию с азотом и горит в нем.

Чтобы потушить титан, не прибегают к помощи пены, углекислого газа из огнетушителя, воды, которая, попадая на горячий металл, мгновенно разлагается на составляющие элементы — водород и кислород. Образуется гремучая смесь, которая тут же взрывается.

Но чем же, в таком случае, тушат воспламенившийся титан? На помощь приходит специальный огнетушащий порошок или совершенно сухой песок.

Билет 1-1. Особенности горения металлов
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации