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同学们大家好

今天我们一起来学习《消防燃烧学》课程

第3章第三节的内容链锁反应理论

在上一节的学习中

我们看到热自燃理论能从定性和定量两个方面

很好地解释物质在自燃过程中

为什么存在临界着火条件和临界自燃点的原因

但是热自燃理论

只是分析了着火前与着火后的宏观状态过程

若用它来解释某些燃烧问题时

比如为氢氧反应为什么会有三个爆炸浓度极限

为什么干粉、卤代烃等物质能高效地灭火呢

却不能得到满意的答案

为此谢苗诺夫等科学家

在20世纪40-50年

又创立了另一个燃烧学基础理论链锁反应理论

这个理论从分子、原子微观运动的水平上

分析了燃烧、爆炸反应的历程和机理

并能合理地解释热自燃理论所不能解决的问题

下面我们就来学习这个理论的要点

一 链锁反应

链锁反应是指在一定能量源作用下

由于一个反应物分子发生变化

生成自由基 而引起其它物质分子

包括反应物分子和产物分子

一连串地自动地发生变化的化学反应叫做链锁反应

也叫游离基反应或自由基反应或链式反应

研究表明许多燃烧或化学爆炸反应都是链锁反应

比如 H2 + Cl2 = 2HCl

2H2 + O2 = 2 H2 O

这两个反应就是链锁反应

2 游离基 什么叫游离基呢

游离基在链锁反应中生成的能量高

活性强的原子和原子团也叫自由基

表示符号：H• 、 HO• 、 Cl• 、 CH3•

游离基有什么作用呢

在链锁反应中

游离基起到传递能量和传递物质的作用

在链锁反应中 游离基有多有少

在链锁反应当中 一个游离基的销毁

会生成一个或两个以上

因此 我们要引入另外一个概念

叫倍增因子

倍增因子是指游离基在链传递过程中

反应前后的数目之比用α表示

链锁反应类型

一 直链反应

一个旧游离基销毁

只生成一个新游离基的反应

叫做单链反应

它的倍增因子α=1

2 支链反应

一个旧游离基销毁

能生成二个或多个新游离基的反应也叫多链反应

倍增因子α=2、3、4

这给我们一个启示

倍增因子越大

说明游离基数目增长越多链锁反应速度越快

链锁反应的过程

经过研究 链锁反应有三个阶段