影响混合气体间稳定性的因素有哪些？
关于气体间反应,其反应速度受到下面这些因素的影响。
(1)光的影响:众所周知,氢与氯间的反应,在黑暗中十分迟缓地进行,在强光照射下则发生连锁反应类型的爆炸:又如甲烷与氯的混合物,在黑暗中长时间内也不反应,但在日光照射下会引起激烈的反应,如果两种气体的比例适当则能发生爆炸。
(2)压力的影响:许多反应的速度随着温度及压力的改变而急剧加大和减小。例如磷化氢(PH3)与氧混合时一般不反应,如果减小压力,则在某种压力下,混合物会骤然爆炸。又如在含有空气和氢化硅混合物的设备内造成真空时也发生过类似的爆炸;大多数气体爆炸的危险性都是在一定的压力范围内,高于和低于这种爆炸区域的压力时,反应速度仍然可以测量。
(3)表面活性物质的影响:气体反应的方向和速度有时受表面活性物质的影响而急剧改变。例如,在球形器皿内于530℃时氢与氧之间完全没有反应,但是向器皿内插入石英、玻璃、磁、铜或铁棒时就发生爆炸,说明吸着是这一反应的前提;又如被多孔性炭吸着的氯具有特别强烈的反应性能。
(4)制造反应器皿材料的影响:制造反应器皿所用的材料同样能够影响某些反应的速度。如氢和氟在玻璃器皿中混合甚至在液态空气的温度下于黑暗中也会发生爆炸。而在银制器皿中则在一般温度下才能发生反应,若改用氟处理过的金属镁所制的器皿,则必须加热才能反应。
(5)杂质的影响:对有气体参与的反应,很重要的一点是应该知道少量杂质对反应过程的影响如何。众所周知,许多反应如果没有必需的催化剂“水”,反应就不会发生。例如,如果没有水,干燥的氯没有氧化的性能,干燥的空气也完全不能氧化钠或磷。干燥的氢和氧的混合物甚至加热到1000℃也不爆炸。痕量的水会急剧加速臭氧、氯氧化物等这些物质的分解。少量的硫化氢会极度降低水煤气和空气混合物的燃点,并因此促使其爆炸。
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