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火焰结构

物理化学33 阅读

flame structure预混合型火焰的结构,大致可划分为四个区,如下图所示。可燃性气体和助燃气体在燃烧器内充分混合形成层流,点燃后即得这种型式的火焰。紧接在燃烧器口上部就是预热区,混合气体在这里预热至*着火温度而开始燃烧。预热区的上端是一条清晰的蓝色光区,即初级燃烧区,或称初级反应区。在这一区域内,混合气体进行着剧烈的燃烧反应,但是远远没有达到化学平衡和热平衡,其中化学物质是OH、NH、CH、CN和C2。这个区域一般不适合于火焰光谱分析工作,但对于易电离的碱金属,可在这个区内进行测量。紧挨初级燃烧区的是中间区,在化学计量性火焰中,中间区在初级燃烧区上方只形成一薄层。但是层的高度可通过提高燃气对助燃气的比例而稍加扩大。在一氧化二氮-乙炔火焰条件下,中间区呈红色。在这一区域内,火焰气体一般已经达到热平衡和化学平衡状态。这是一个燃烧完全、温度很高的区域,其中主要化学物质是CN和NH,富有还原性气氛,因此提供最佳的原子化条件,最适合于火焰光谱分析工作。中间区的上方就是次级1——预混C2H2-O2气体和细雾珠;2——预热区;3——初级燃烧区;4——中间区;5——次级燃烧区燃烧区,或称次级反应区。在这一区域内,火焰气体与周围的空气接触,由于助燃气充足,因而燃烧充分。在火焰的边缘部份,温度逐渐下降。在这一区域内,部份原子被电离,部分原子又重新形成化合物,并且由于存在OH而产生很强的OH带。次级燃烧区不适合于火焰光谱分析工作。

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