Горіння звичайне і "безпаливне"

 

Звичайне горіння

1. Під час звичайного горіння, наприклад, вуглецю 12С, вуглецеві ланцюжки палива руйнуються на окремі елементи так, що на кожен атом вуглецю припадає по одному електрону їхнього зв'язку, який стає вільним.

2. Молекули кисню повітря, кожна з яких складається з двох атомів та електрона їхнього зв'язку, руйнуються на позитивно заряджений атом (іон) і негативно заряджений іон, який складається з позитивно зарядженого атома кисню та сполученого з ним електрона зв'язку

3. Вільний електрон, отриманий у плазмі горіння від палива, стає електроном-генератором енергії відповідно до фізичного механізму ФПВР: електродинамічно взаємодіє з іонами О+, пошарово, відбираючи в них дрібні елементарні частинки, що створює малий дефект маси атома кисню (близько 10-6%). Такий незначний дефект маси дає змогу зберегти хімічні властивості кисню. Після закінчення процесу енерговиділення (ФПВР) продукти реакції об'єднуються в найбільш стійку сполуку (СО₂).

4. Як видно, під час звичайного горіння йде атомна реакція розщеплення кисню. За рахунок енергії зв'язку його елементарних частинок і виділяється теплова енергія.

Паливо є донором електронів.

Реакція окислення є наслідком горіння.

Азот у звичайному горінні участі не бере, будучи баластом у складі повітря.

Незвичайне - "безпаливне" горіння

5. Якщо зруйнувати молекулу кисню з виділенням вільного електрона зв'язку, то цей вільний електрон стане електроном-генератором енергії так само, як електрон, отриманий від палива (1).

6. Тоді відпадає потреба в паливі, і горіння стає безпаливним, але з тим же дефіцитом маси кисню Dm, що й у разі звичайного горіння.

7. У чистому кисні реакція енерговиділення за (4) йде з вибухом (швидке горіння). Для її початку достатньо, як відомо, слідів вуглеводнів (мастило, бензин, дизпаливо тощо), вибух кисневого балона зі слідами вуглеводнів, а фактично їхніми вільними електронами.

У повітрі вибуху перешкоджає азот. Молекули азоту, маючи негативний надлишковий заряд, оточують кожну молекулу кисню, що має позитивний надлишковий заряд, утворюючи агрегати з кисню, екранованого азотом від дії електронів.

8. Тобто для безпаливного горіння необхідно не тільки розбити кисень за (4), а й попередньо розбити агрегати кисню з азотним екраном. Таким чином, азот не просто баласт, а структурно організоване середовище, що перешкоджає доступу до кисню і його вибуху.

9. Якщо ініціювальний вплив достатній для руйнування азоту, молекула якого вдвічі міцніша за молекулу кисню, бо має не один, а два електрони зв'язку, то азот при цьому руйнується не тільки на атоми, а й на фрагменти, що представляють інші хімічні елементи.

10. Ці елементи, особливо, кисень і водень, вступають у реакцію енерговиділення (ФПВР) з електронами - генераторами енергії.

11. Участь азоту у ФПВР збільшує потужність реакції енерговиділення за рахунок додаткової енергії зв'язку елементарних частинок в атомах зазначених речовин. Така реакція горіння називається азотною реакцією.

12. Продуктами азотної реакції є переважно водяна пара (вода) Н2О, частково кисень О₂, вуглець С і меншою мірою СО₂, СО, NOХ та інші речовини.