Механизм Зельдовича - Zeldovich mechanism - Wikipedia

Механизм Зельдовича представляет собой химический механизм, описывающий окисление азота и НЕТ_Икс формация, впервые предложенная российским физиком Яков Борисович Зельдович в 1946 г.^[1][2][3][4] Механизмы реакции читаются как

${\displaystyle {\ce {{N2}+ O <->[k_1] {NO}+ {N},}}}$

${\displaystyle {\ce {{N}+ O2 <->[k_2] {NO}+ {O},}}}$

куда ${\displaystyle k_{1}}$ и ${\displaystyle k_{2}}$ - константы скорости реакции в Закон Аррениуса. Общая глобальная реакция выражается

${\displaystyle {\ce {{N2}+ {O2}<->[k] 2NO.}}}$

Общая скорость реакции в основном определяется первой реакцией (т.е. скоростная реакция ), поскольку вторая реакция протекает намного быстрее, чем первая, и происходит сразу после первой реакции. В условиях с высоким содержанием топлива из-за недостатка кислорода реакция 2 становится слабой, следовательно, в механизм включается третья реакция, также известная как расширенный механизм Зельдовича (со всеми тремя реакциями),^[5][6]

${\displaystyle {\ce {{N}+ {OH}<->[k_3] {NO}+ {H}.}}}$

Нападающий константы скорости реакций даны^[7]

${\displaystyle {\begin{aligned}k_{1f}&=1.47\times 10^{13}\,T^{0.3}e^{-75286.81/RT},\\k_{2f}&=6.40\times 10^{9}\,Te^{-6285.5/RT},\\k_{3f}&=3.80\times 10^{13},\end{aligned}}}$

где предэкспоненциальный множитель измеряется в см, моль, с и К, температура в кельвины, а энергия активации в кал / моль; р это универсальная газовая постоянная.

НЕТ образования

Скорость НЕТ увеличение концентрации выражается

${\displaystyle {\frac {d[\mathrm {NO} ]}{dt}}=k_{1f}[\mathrm {N} _{2}][\mathrm {O} ]+k_{2f}[\mathrm {N} ][\mathrm {O} _{2}]+k_{3f}[\mathrm {N} ][\mathrm {OH} ]-k_{1b}[\mathrm {NO} ][\mathrm {N} ]-k_{2b}[\mathrm {NO} ][\mathrm {O} ]-k_{3b}[\mathrm {NO} ][\mathrm {H} ].}$

Образование N

Точно так же скорость N повышение концентрации

${\displaystyle {\frac {d[\mathrm {N} ]}{dt}}=k_{1f}[\mathrm {N} _{2}][\mathrm {O} ]-k_{2f}[\mathrm {N} ][\mathrm {O} _{2}]-k_{3f}[\mathrm {N} ][\mathrm {OH} ]-k_{1b}[\mathrm {NO} ][\mathrm {N} ]+k_{2b}[\mathrm {NO} ][\mathrm {O} ]+k_{3b}[\mathrm {NO} ][\mathrm {H} ].}$

Рекомендации

1. Ю. Зельдович (1946). «Окисление азота при горении взрыва». Acta Physicochimica U.S.S.R.21: 577–628
2. Зельдович Ю.А., Франк-Каменецкий Д., Садовников П. Окисление азота при горении. Издательство АН СССР, 1947.
3. Уильямс, Форман А. "Теория горения". (1985).
4. Зельдович И.А., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. (1985). Математическая теория горения и взрыва.
5. Лавуа, Г. А., Хейвуд, Дж. Б., Кек, Дж. К. (1970). Экспериментальное и теоретическое исследование образования оксида азота в двигателях внутреннего сгорания. Наука и технология горения, 1 (4), 313–326.
6. Хэнсон, Р. К., Салимиан, С. (1984). Обзор констант скорости в системе N / H / O. В химии горения (стр. 361–421). Спрингер, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
7. «Механизм Сан-Диего».