Наглядным примером специфики квазиравновесных плазмохи- мических процессов является окисление азота, глобальна формула которого имеет вид °+ N + Этот процесс, реализуемый в дуговом разряде при атмосферном давлении, использо- вался с конца XIX века в Норвегии, богатой гидроэнергоресурсами, для производства "норвежской селитры" Са(ЫОзJ- А именно, поток воздуха, прошедший через дугу и обогащенный N0, направлялся в чан с раствором гашеной извести Са(ОН), где происходила реакция, дающая указанную селитру. Если использовать экспериментальные данные о вероятности прямого превраще- ния двух молекул О2 и N2 в две молекулы N0, то оказывается, что равновесная концентрация N0 при Т = 2000 К на 5-6 порядков меньше, чем наблюдается в экс- периментах. Это говорит о том, что реально процесс идет многостадийно. Предельно упрощенная схема реакции, которая, однако, даёт количественные данные, разумно согласующиеся с экспериментом, выглядит так: N + 02 ^ NO + О + 1,4 эВ. 6.11. Системы, использующие выделенные уровни возбуждения частиц 343 Из этих схем видно, что атом кислорода играет роль катализатора, он входит в про- межуточные реакции и снова появляется в конечной реакции. Медленно идет первая реакция, так как она требует большой (по сравнению с типичной температурой 3000- 5000 К) энергии. Но на самом деле ситуация еще сложнее. Первая реакция носит "многоходовой" характер. Реально она включает стадию диссоциации N2, которая требует 9,8 эВ, и лишь затем часть энергии — 6,5 Эв, возвращается при образовании NO. Стадия диссоциации N2 идет через ряд последовательного возбуждения колеба- тельных уровней.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Окисление азота» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
