Горение

Значение слова Горение по Ефремовой:
Горение - 1. Процесс действия по знач. глаг.: гореть (1-6,8).
2. Состояние по знач. глаг.: гореть (1-6,8).

Горение в Энциклопедическом словаре:
Горение - физико-химический процесс, при котором превращение веществасопровождается интенсивным выделением энергии и тепло- и массообменом сокружающей средой. Горение может начаться самопроизвольно в результатесамовоспламенения либо быть инициированным зажиганием. Переход медленнойхимической реакции в режим горения обусловлен нелинейной зависимостьюконстанты скорости реакции от температуры, вследствие чего реакция приопределенных (критических) условиях начинает идти с прогрессирующимсамоускорением. Наиболее обширный класс реакций горения - окислениеуглеводородов (горение природных топлив), водорода, металлов и др.

Значение слова Горение по словарю Ушакова:
ГОРЕНИЕ
горения, мн. нет, ср. (книжн.). Действие и состояние по глаг. гореть. Горение газа. Душевное горение.

Значение слова Горение по словарю Брокгауза и Ефрона:
Горение (фр. и англ. combustion, нем. Verbrennung; хим.) — принято называть Г. такие случаи взаимодействия с кислородом воздуха каких бы то ни было тел, которые сопровождаются значительным выделением тепла, а иногда и света. В более общем смысле можно считать Г. всякую химическую реакцию, протекающую с теми же наружными явлениями и представляющую или прямое соединение реагирующих тел (каковы, напр., Г. сурьмы в атмосфере хлора: 2Sb + 3Сl ₂ = 2SbCl₃, меди — в парах серы: Cu + S = CuS, окиси бария и натрия — в атмосфере углекислоты: ВаО + СО ₂ = ВаСО ₃ и Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃), или случаи вытеснения (см. это слово), каковы, напр., Г. ленты магния в атмосфере углекислоты: 2Mg + СО ₂ = 2MgO + С, аммиака — в атмосфере хлора: 2NH₃ + 3Сl ₂ = N₂ + 6НСl, или же, наконец, еще более сложные случаи, когда одновременно протекают и реакция соединения и вытеснения, каковы, напр., все случаи Г. в воздухе органических соединений (главными продуктами являются углекислота и вода, как будто углерод и водород их сгорали отдельно) и явления, сопровождающие дыхание (см. Воздух и Дыхание). Подобно остальным химическим реакциям, Г. возможно только при некоторых вполне определенных условиях, каковы: известные пределы температуры и парциального давления реагирующих тел, сообщение им некоторого запаса электрической энергии и, наконец, каталитическое влияние присутствия третьих тел. Следующие примеры наглядно поясняют сказанное. Сера в обыкновенных условиях загорается на воздухе только около +285° Ц.; магний горит (на воздухе же), если он взят в виде лент или проволоки, когда необходимая для Г. высокая температура успевает передаться от горящих частиц к окружающим; но стоит только облегчить потерю тепла (благодаря теплопроводности) и взять большой кусок магния, чтобы он потерял способность гореть при прежних условиях; антрацит тухнет, если зажечь отдельный кусок его, и т. д. Фосфористый водород РН ₃ взрывается с воздухом при обыкновенном давлении только при +116° Ц.; эта температура повышается до +118° Ц., если смесь сжатием довести до ¹/₁₅ ч. начального объема; но если уменьшить давление, под которым находится смесь РН ₃ с воздухом, то наблюдается взрыв уже при +20° Ц. (Г. де Лабилардьер); взаимодействия (с выделением аморфного фосфора) можно достигнуть и прямо, если на 130 объем. РН ₃ взять 8 объем. кислорода (Вантгофф); необходимость известных пределов давления, при которых возможно окисление (при обыкновенной температуре), констатирована также для фосфора Миллером и Гуннингом, для серы и мышьяка — Жубером. В конце прошлого столетия лорд Кавендиш наблюдал, что если через смесь влажных азота и кислорода (атмосферный воздух) пропускать искры, получающиеся при разряде Лейденской банки, то образуется некоторое количество окислов азота; в недавнее время Крукс показал, что можно даже получить пламя горящего в кислороде азота (горящего воздуха), а именно оно появляется между полюсами вторичной цепи, если через первичную цепь большой Румкорфовой спирали пропускать переменный ток (130 колебаний в минуту) в 65 вольт и 15 ампер; пламя это можно задуть и снова зажечь спичкой; причина же, почему пламя раз зажженого азота не распространяется по всей атмосфере, заключается в том, что температура воспламенения азота лежит выше температуры, получаемой при Г., так что пламя недостаточно горячо, чтобы поджечь окружающие частицы воздуха, хотя тонкая платиновая проволока в нем легко плавится. Наконец, необходимость присутствия влажности для того, чтобы было возможно Г. окиси углерода (Диксон), уже упомянута при газовых взрывах (см.); очень просто это явление демонстрируется следующим опытом: окись углерода пропускают через горизонтальную трубку, наполненную бусами, смоченными крепкой серной кислотой, и зажигают выходящий из трубки газ, при чем получается характерное слабо светящееся голубое пламя; стоит его, однако, прикрыть цилиндром, в котором воздух только что был высушен взбалтыванием с крепкой серной кислотой, чтобы пламя тотчас же погасло (Роско). В заключение заметим, что, как и во всех других случаях взаимодействия различных тел, напр. А и В, не может быть сделано различие между ролями А и В, так и при Г. одинаково правильно утверждать, что водород горит в кислороде (если мы зажигаем струю водорода, вытекающую в воздух) или же что, наоборот, кислород горит в водороде, когда мы возбудим, напр., электрической искрой Г. кислорода, притекающего по трубке в сосуд, наполненный водородом; оба тела принимают одинаковое участие в реакции, которая состоит в их соединении (образуется вода). Если же обыкновенно называют воздух телом, способным поддерживать Г., то в этом следует видеть остаток воззрений Лавуазье, который предполагал, что "тела могут сгорать только в одном роде воздуха (теперь мы бы сказали "газа"), именно в кислороде; ни в пустоте, ни в других газах Г. невозможно; при всяком Г. исчезает кислород.... и выделяется материя огня и света... невесомая, эластическая жидкость, служащая как бы растворителем кислорода; и на самом деле последний, может быть, единственное тело природы, которое следовало бы считать настоящим горючим веществом.". А. И. Горбов. Δ .

Определение слова «Горение» по БСЭ:
Горение - сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением значительного количества тепла и обычно ярким свечением (пламенем). В большинстве случаев основу Г. составляют экзотермические окислительные реакции вещества, способного к Г. (горючего), с окислителем. Современная физико-химическая теория Г. относит к Г. все химические процессы, связанные с быстрым превращением и тепловым или диффузионным их ускорением, в том числе разложение взрывчатых веществ, озона, и др.; соединение ряда веществ с хлором, фтором и т. д.; взаимодействие многих металлов с хлором, окисей натрия и бария с двуокисью углерода и т. д. Химическая реакция Г. в большинстве случаев является сложной, т. е. состоит из большого числа элементарных химических процессов. Кроме того, химическое превращение при Г. тесно связано с рядом физических процессов - переносом тепла и масс и характеризуется соответствующими гидро- и газодинамическими закономерностями. В силу комплексной природы Г., суммарная скорость Г. практически никогда не тождественна скорости чисто химического взаимодействия реагентов системы. Более того, для гетерогенных процессов скорость Г. часто эквивалентна скорости того или иного лимитирующего чисто физического процесса (испарения, диффузии и т. д.).
Наиболее общее свойство Г. - возможность при известных условиях прогрессивного самоускорения химического превращения - воспламенения, связанного с накоплением в реагирующей системе тепла или активных продуктов цепной реакции, Характерная черта явлений Г. - способность к пространственному распространению, вследствие передачи тепла или диффузии активных частиц; в первом случае говорят о тепловом, во втором - о диффузионном механизме распространения пламени. Другая характерная особенность Г. - наличие критических условий, т. е. определенных, характерных для данной горючей системы областей значений параметров (состав смеси, давление, содержание примесей, начальная температура смеси и т. д.), вне которых реакция горения протекает стационарно, а внутри области - самоускоряется. Диффузионный механизм Г. обычно наблюдается при низких давлениях. Г. широко применяется в технике для получения тепла в топках, печах и камерах сгорания двигателей. При этом очень часто используется так называемое диффузионное Г., при котором распространение пламени определяется взаимной диффузией (кондуктивной или турбулентной) горючего и окислителя.
Для любого вида Г. характерны две типичные стадии - воспламенение и последующее сгорание (догорание) вещества до продуктов полного Г. Время, затрачиваемое на обе стадии, составляет общее время Г. Обеспечение минимального суммарного времени Г. при максимальной полноте Г. (полноте тепловыделения) - основная задача техники сжигания. Для технического Г. важны также физические процессы подготовки смеси: испарение, перемешивание и т. д. Основные термодинамические характеристики горючей смеси - теплотворная способность и теоретическая (или адиабатическая) температура Г., т. е. та температура, которая могла бы быть достигнута при полном сгорании без потерь тепла.
По агрегатному состоянию горючего и окислителя различают: 1) гомогенное Г. - Г. газов и парообразных горючих в среде газообразного окислителя (большей частью кислорода воздуха); 2) горение взрывчатых веществ и порохов; 3) гетерогенное Г. - Г. жидких и твёрдых горючих в среде газообразного окислителя; Г. в системе жидкая горючая смесь - жидкий окислитель (например, кислота).
Гомогенное горение. Наиболее простой случай представляет Г. заранее перемешанных смесей. Большей частью реакции являются цепными (см. Цепные реакции). В обычных условиях Г. при их развитии (зарождении и развитии цепей) определяющее значение имеет предварительное нагревание вещества (термическая активация).
Для начала Г. необходим начальный энергетический импульс, чаще всего нагревание горючего. Различают 2 способа воспламенения: Самовоспламенение и вынужденное воспламенение, или зажигание (накалённым телом, пламенем, электрической искрой и др.).
Важнейший вопрос теории Г. - распространение пламени (зоны резкого возрастания температуры и интенсивной реакции). Различают нормальное распространение Г., или дефлаграцию, где ведущим процессом является передача тепла теплопроводностью, и детонацию, где поджигание производится ударной волной. Нормальное Г., в свою очередь, подразделяется на ламинарное и турбулентное.
Ламинарное пламя обладает вполне определённой скоростью перемещения относительно неподвижного газа, которая зависит от состава смеси, давления и температуры и определяется только химической кинетикой и молекулярной теплопроводностью. Эта нормальная скорость является физико-химической константой смеси.
Скорость распространения турбулентного пламени зависит от скорости потока, а также степени и масштаба турбулентности. Горение в потоке (факельный процесс) - Г. струи при её истечении из трубы (сопла) в открытое пространство или камеру - очень распространённый в технике вид Г. Различают Г. при истечении заранее перемешанной смеси и Г. при раздельном истечении горючего и окислителя, когда процесс определяется перемешиванием (диффузией) двух потоков.
В условиях Г. в потоке большое практическое значение имеет вопрос удержания пламени на горелке или в камере. Задача обычно решается или путём непрерывного зажигания смеси от специального зажигательного устройства, или с помощью установки поперёк потока плохо обтекаемых тел (стабилизирующих экранов), обеспечивающих обратную циркуляцию горячих продуктов Г.
Горение взрывчатых веществ (ВВ) - самораспространение зоны экзотермической химической реакции разложения взрывчатого вещества или взаимодействия его компонентов посредством передачи от слоя к слою энергии реакции в виде тепла. В том случае, когда газообразные продукты Г. могут свободно оттекать от горячего заряда, Г. ВВ, в отличие от их детонации, обычно не сопровождается значительным повышением давления и не принимает характера взрыва. Конденсированные ВВ, аналогично смесям газообразных горючих и окислителей, не требуют подвода кислорода извне.
Скорость Г. зависит от природы ВВ, а также от давления, температуры, плотности заряда и др. факторов и при атмосферном давлении для различных ВВ изменяется от долей мм до нескольких м в сек. Для инициирующих ВВ она, как правило, в десятки и сотни раз больше, чем для вторичных.
Гетерогенное горение. Для Г. жидких веществ большое значение имеет процесс их испарения. Г. легко испаряющихся горючих практически относится к гомогенному Г., т. к. такие горючие ещё до воспламенения полностью или почти полностью успевают испариться. Применительно к жидким горючим различают 2 характеристики: температуру вспышки и температуру обычного самовоспламенения.
Широко распространённой жидкой гетерогенной системой является высокодисперсная капельная система, для которой определяющее значение имеют законы воспламенения и Г. каждой отдельной капли. В отличие от гомогенного Г. ,в этом случае стадия воспламенения играет относительно меньшую роль.
Горение твёрдых веществ в простейшем случае не сопровождается разложением вещества с выделением их летучих компонентов (например, Г. металлов). В технике большое значение имеет Г. твёрдого топлива, главным образом углей, содержащих углерод и некоторое количество органических веществ, которые при нагревании топлива разлагаются и выделяются в виде паров и газов. Термически неустойчивую часть топлива принято называеть летучей, а газы - летучими. При быстром нагревании частиц топлива (что возможно для частиц малого размера) летучие компоненты могут не успеть выделиться и сгорают вместе с углеродом. При медленном нагревании наблюдается чёткая стадийность начального этапа Г. - сначала выход летучих компонентов и их воспламенение, затем воспламенение и Г. твёрдого, так называемого коксового, остатка, который кроме углерода содержит минеральную часть топлива - золу.
Каталитическое, или, вернее, поверхностное каталитическое, Г. газовых смесей относится к классу гомогенно-гетерогенных процессов Г.: химический процесс может протекать как в объёме, так и на катализирующей твёрдой поверхности (например, на платине). В зависимости от конкретных условий может проявляться гомогенный или гетерогенный тип Г. При высоких температурах, когда объёмное Г. идёт быстро, роль поверхностно-каталитического Г., как правило, мала и может быть заметной только в случае, когда смесь течёт в узких каналах, пористых материалах или мелкозернистых засыпках из катализатора. Применяемый в технике термин
«беспламенное» Г. газовых смесей не всегда эквивалентен понятию поверхностно-каталитического Г. Скорее он является характеристикой Г. без светящегося пламени.
Лит.: Семенов Н. Н., О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности, М., 1954; Кондратьев В. Н., Кинетика химических газовых реакций, М.,1958; Хитрин Л. Н. Физика горения и взрыва, М., 1957; 3ельдович Я. Б., Горение углерода, М. - Л.,1949; Франк-Каменецкий Д. А., Диффузия и теплопередача в химической кинетике, М. - Л., 1947: Льюис Б. и Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах, пер. с англ., M.,1948; Иост В., Взрывы и горение в газах, пер. с нем., М., 1952; Щелкин К. И. и Трошин Я. К., Газодинамика горения, М., 1963; Гейдон А. Г. и Волфгард Х. Г., Пламя, его структура, излучение и температура, пер. с англ.. М., 1959; Беляев А. Ф., Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем, М., 1968; Чугаев Л. А., Открытие кислорода и теория горения в связи с философскими учениями древнего мира. Избр. труды, т. 3, М., 1962, С.350-94; Gregory J. С., Combustion from Heracleitos to Lavoisier, L., 1934.

Горемычный    Горение    Горенка