Адрес этой страницы' ?>

§ 2. Возникновение горения

При обычной или относительно невысокой температуре к молекулам горючих веществ присоединяются молекулы кислорода. При этом отдельные из них ведут себя как ненасыщенные и распадаются, образуя активный кислород. Эти молекулы легко вступают в соединения с веществами, образуя перекиси и гидроперекиси.

Перекисные соединения, ввиду своей неустойчивости, склонны к разложению. Получаемые при распаде атомарный кислород и свободные радикалы обладают избытком энергии для дальнейшего окисления. В этом состоит теория автоокисления А. Н. Баха, объясняющая процессы окисления, самопроизвольно происходящие в естественных условиях.

Н. Н. Семенов разработал цепную теорию окисления, сущность которой заключается в том, что при воздействии на молекулы горючих веществ лучистой энергии, электрического разряда или тепла они, поглощая некоторое количество энергии, распадаются на атомы и радикалы, т. е. на частицы с повышенной химической активностью, которые затем становятся центрами цепных реакций. Цепная теория окисления является дальнейшим продолжением и развитием теории автоокисления. Она показывает кинетику процесса окисления, объясняет причины самоускорения этого процесса.

При окислении всегда выделяется тепло. Если при реакции окисления скорость тепловыделения превысит скорость теплоотвода, то реакция окисления будет самоускоряющейся. При этом горючее вещество может нагреться до такой температуры, когда возникнет процесс горения. Произойдет самовоспламенение.

Таким образом, под самовоспламенением понимают возникновение горения при нагревании вещества в процессе самоускоряющейся реакции окисления при отсутствии внешнего источника зажигания.

Самая низкая температура вещества, при нагревании до которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций¹, приводящая к возникновению пламенного горения, называется температурой самовоспламенения.

Самопроизвольное возникновение горения в естественных условиях хранения вещества вызывается самовозгоранием. Оно, по существу, является тем же процессом самовоспламенения, но начинающимся без подвода тепла извне. Начальным импульсом самовозгорания является теплота, выделяемая в результате экзотермических химических или физико-химических процессов, протекающих при определенных условиях в горючем веществе.

К самовозгоранию склонны каменный уголь, торф, растительные и животные масла, сульфиды железа и некоторые другие химические вещества. При соприкосновении с воздухом самовозгораются белый фосфор, порошки алюминия, бронзы и железа, сажа и скипидар.

Воспламенением называется процесс возникновения горения, происходящий в результате нагрева части горючего вещества внешним источником зажигания. Физическая сущность процесса воспламенения не отличается от самовоспламенения, так как условия самоускорения реакции окисления у них одни и те же. Основное отличие между ними заключается в том, что процесс воспламенения пространственно ограничен частью объема горючего вещества, в то время как процесс самовоспламенения происходит во всем его объеме.

Самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью его ( в условиях испытаний) образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания, называется температурой вспышки.

Температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания возникает устойчивое горение, называется температурой воспламенения.

¹ Экзотермическая реакция — реакция с образованием тепла.