Материалов методом касательных
Склонность к самовозгоранию является свойством вещества, проявляющимся в способности загораться при отсутствии внешнего источника зажигания за счет внутренних экзотермических реакций. Современные методы определения склонности веществ к самовозгоранию основаны на анализе кривых температура―время или критических условий самовозгорания. Наибольшее распространение получили термографические методы. Критические условия при тепловом самовозгорании и самовоспламенении можно записать предельным равенством адиабатической скорости самонагревания
Равенство (3.1) справедливо для образцов с различными темпами охлаждения. Поэтому, определив критические температуры самовозгорания нескольких образцов (не менее 4-5), при известных их темпах охлаждения методом касательных можно определить кинетические параметры Е и С, методика определения которых состоит в следующем. Экспериментально определяют несколько (не менее 4-5) критических температур самовозгорания
При тепловом механизме самовозгорания эта зависимость описывается экспонентой Аррениуса
Кинетические параметры Е и С, входящие в это уравнение, определяют следующим образом. Значение координат точек касания графиков самонагревания По этим точкам в координатах: обратная температура (ось Х) – натуральный логарифм адиабатической скорости самонагревания (ось Y) строят прямую
С помощью построенного графика энергию активации Е рассчитывают по формуле:
Затем значение Е подставляют в (3.2) и вычисляют Порядок расчета Е и С методом касательных рассмотрен ниже на конкретном примере. УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ № 3 Определить кинетические параметры энергии активации ( Е) и предэкспоненциального множителя (С) в уравнении Аррениуса по критическим условиям самовозгорания твердых дисперсных материалов методом касательных. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Примечание: Построение графиков производится на миллиметровой бумаге, которая вклеивается в тетрадь
КОНТРОЛЬНЫЙ ПРИМЕР Для того, чтобы построить график адиабатической скорости самонагревания в координатах Например: Вариант n
Рис. 3.1. Чтобы провести прямые охлаждения, необходимо проделать следующее графические и арифметические действия: - взять - отложить на оси - восстановить из полученных точек перпендикуляры к оси - найти произведения - отложить вертикально вверх на соответствующих перпендикулярных прямых полученные значения Принимаем
Рис 3.2
Находим произведения первая точка: вторая точка: третья точка: четвертая точка: пятая точка: Откладываем вверх по вертикали полученные значения, причем масштаб по вертикальной оси выбрается таким образом, чтобы от последнего полученного значения ( Через две точки строим прямые охлаждения по уравнению
Т, К Рис 3.3 После этого строим кривую температурной зависимости адиабатической скорости самонагревания Кривая адиабатической скорости самонагревания строиться следующим образом. На прямых охлаждения (1, 2, 3, 4 и 5) определяем при помощи лекала возможные точки касания экспоненты и намечаем их координаты. Так для прямой охлаждения 1 экспонента коснется в точке
Рис 3.4 График температурной зависимости адиабатической скорости самонагревания. Через эти точки проводим по лекалу касательную, получаемую в виде экспоненты, которая описывается зависимостью (3.1). Координаты получаемых точек касания кривой адиабатической скорости самонагревания с прямыми охлаждения заносим в таблицу 3.2. Таблица 3.2
Путем вычислений заполняем оставшиеся две графы таблицы 3.2 по нижеприведенным соотношениям: 1. 2. Результаты вычислений заносим в последние две графы таблицы 3.3.
Таблица 3.3
По данным последних двух колонок (табл. 3.3) строим график в координатах Ln(
Рис. 3.5 По полученным на графике (рис. 3.5) точкам строим прямую. Затем на этой прямой выбираем две характерные точки (любые) и координаты этих точек подставляем в следующие соотношения: 1. 2. откуда находим С:
Рис. 3.6 График адиабатической скорости самонагревания в координатах Аррениуса.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|