Chemické reakcie výbušných premien. Druhy chemických reakcií Reakcie prebiehajúce so zvukom


Uvoľňovanie zvuku pri chemických reakciách sa najčastejšie pozoruje pri výbuchoch, keď prudké zvýšenie teploty a tlaku spôsobuje vibrácie vo vzduchu. Zaobídete sa však aj bez výbuchov. Ak na sódu bikarbónu nalejete trochu octu, ozve sa syčanie a uvoľní sa oxid uhličitý: NaHCO3 + CH3COOH \u003d CH3COONa + H2O + CO2. Je jasné, že vo vákuu túto reakciu ani výbuch nepočuť.

Ďalší príklad: ak sa na dno skleneného valca naleje trochu ťažkej koncentrovanej kyseliny sírovej, potom sa na vrch naleje vrstva ľahkého alkoholu a potom sa na hranicu medzi dvoma kvapalinami umiestnia kryštály manganistanu draselného (manganistanu draselného), a bude počuť dosť hlasné praskanie a v tme sú viditeľné jasné iskry. A tu je veľmi zaujímavý príklad „zvukovej chémie“.

Všetci počuli bzučať plameň v sporáku.

Bzukot je počuť aj vtedy, ak sa vodík unikajúci z trubice zapáli a koniec trubice sa spustí do nádoby kužeľového alebo guľového tvaru. Tento jav sa nazýval spievajúci plameň.

Známy je aj opačný jav – pôsobenie zvuku píšťaly na plameň. Plameň dokáže zvuk akoby „cítiť“, sledovať zmeny jeho intenzity, vytvárať akúsi „svetlú kópiu“ zvukových vibrácií.

Takže všetko na svete je prepojené, vrátane takých zdanlivo vzdialených vied, ako je chémia a akustika.

Zvážte posledný z vyššie uvedených príznakov chemických reakcií - zrážanie zrazeniny z roztoku.

V každodennom živote sú takéto reakcie zriedkavé. Niektorí záhradkári vedia, že ak pripravíte takzvanú Bordeauxskú tekutinu na hubenie škodcov (pomenovanú podľa mesta Bordeaux vo Francúzsku, kde sa ňou striekali vinohrady) a na tento účel zmiešate roztok síranu meďnatého s vápenným mliekom, vznikne zrazenina. formulár.

Teraz už len zriedka niekto pripravuje tekutinu Bordeaux, ale každý videl vodný kameň vo vnútri kanvice. Ukazuje sa, že aj toto je zrazenina, ktorá sa vyzráža pri chemickej reakcii!

Táto reakcia je takáto. Vo vode je určitý rozpustný hydrogénuhličitan vápenatý Ca(HCO3)2. Táto látka vzniká, keď podzemná voda, v ktorej je rozpustený oxid uhličitý, presakuje cez vápenaté horniny.

V tomto prípade dochádza k reakcii rozpúšťania uhličitanu vápenatého (konkrétne z neho pozostáva vápenec, krieda, mramor): CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3) 2. Ak sa teraz voda z roztoku odparí, reakcia začne ísť opačným smerom.

Voda sa môže odparovať, keď sa roztok hydrogénuhličitanu vápenatého zbiera po kvapkách na strope podzemnej jaskyne a tieto kvapky občas padajú.

Takto sa rodia stalaktity a stalagmity. K opačnej reakcii dochádza aj pri zahrievaní roztoku.

V kanvici sa tak tvorí vodný kameň.

A čím viac bolo bikarbonátu vo vode (vtedy sa voda nazýva tvrdá), tým viac sa tvorí vodný kameň. A nečistoty železa a mangánu spôsobujú, že vodný kameň nie je biely, ale žltý alebo dokonca hnedý.

Je ľahké overiť, že stupnica je skutočne uhličitanová. Aby ste to dosiahli, musíte na to pôsobiť ocotom - roztokom kyseliny octovej.

V dôsledku reakcie sa CaCO3 + 2CH3COOH = (CH3COO)2Ca + + H2O + CO2 uvoľnia bublinky oxidu uhličitého a vodný kameň sa začne rozpúšťať.

Uvedené znaky (zopakujeme ich ešte raz: uvoľnenie svetla, tepla, plynu, sedimentu) nie vždy dovoľujú povedať, že reakcia naozaj prebieha.

Napríklad pri veľmi vysokej teplote sa uhličitan vápenatý CaCO3 (krieda, vápenec, mramor) rozkladá a vzniká oxid vápenatý a oxid uhličitý: CaCO3 \u003d CaO + CO2 a počas tejto reakcie sa tepelná energia neuvoľňuje, ale absorbuje a vzhľad látky sa mení málo.

Ďalší príklad. Ak zmiešate zriedené roztoky kyseliny chlorovodíkovej a hydroxidu sodného, ​​nepozorujú sa žiadne viditeľné zmeny, hoci reakcia je HC1 + NaOH = NaCl + H2O. Pri tejto reakcii sa navzájom „uhasili“ žieravé látky – kyselina a zásada a výsledkom bol neškodný chlorid sodný (kuchynská soľ) a voda.

Ak však zmiešate roztoky kyseliny chlorovodíkovej a dusičnanu draselného (dusičnan draselný), nedôjde k žiadnej chemickej reakcii.

To znamená, že nie vždy je možné povedať, či reakcia prebehla iba vonkajšími znakmi.

Zvážte najbežnejšie reakcie na príklade kyselín, zásad, oxidov a solí - hlavných tried anorganických zlúčenín.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

  • Úvod
    • 1. Pojem zvuku. zvukové vlny
      • 1.1 Oblasť štúdia zvukových účinkov na chemické procesy
      • 1.2 Metódy zvukovej chémie
    • 2. Využitie infrazvuku ako metódy zosilnenia chemicko-technologické procesy
    • 3. Použitie ultrazvuku ako spôsobu zintenzívnenia chemických procesov
    • Záver
    • Úvod
    • Dvadsiate prvé storočie je storočím bio- a nanotechnológií, univerzálnej informatizácie, elektroniky, infrazvuku a ultrazvuku. Ultrazvuk a infrazvuk predstavujú vlnovo sa šíriaci kmitavý pohyb častíc média a vyznačujú sa množstvom charakteristických znakov v porovnaní s kmitmi počuteľného rozsahu. V ultrazvukovom frekvenčnom rozsahu je relatívne ľahké získať smerové žiarenie; ultrazvukové vibrácie sú vhodné na zaostrovanie, v dôsledku čoho sa zvyšuje intenzita ultrazvukových vibrácií v určitých zónach vplyvu. Zvukové vibrácie pri šírení v plynoch, kvapalinách a pevných látkach vytvárajú jedinečné javy, z ktorých mnohé našli praktické uplatnenie v rôznych oblastiach vedy a techniky, objavili sa desiatky vysoko účinných zvukových technológií, ktoré šetria zdroje. V posledných rokoch začína v priemysle a vedeckom výskume zohrávať čoraz dôležitejšiu úlohu využitie zvukových vibrácií. Úspešne sa uskutočnili teoretické a experimentálne štúdie v oblasti ultrazvukovej kavitácie a akustických tokov, čo umožnilo vyvinúť nové technologické procesy, ktoré sa vyskytujú pri pôsobení ultrazvuku v kvapalnej fáze.
    • V súčasnosti sa formuje nový smer v chémii - zvuková chémia, ktorý umožňuje urýchliť mnohé chemicko-technologické procesy a získať nové látky, spolu s teoretickým a experimentálnym výskumom v oblasti zvukovo-chemických reakcií, veľa praktických práca bola vykonaná. Vývoj a aplikácia zvukových technológií v súčasnosti otvára nové perspektívy pri vytváraní nových látok a materiálov, v udeľovaní nových vlastností známym materiálom a médiám, a preto si vyžaduje pochopenie javov a procesov vyskytujúcich sa pri pôsobení ultrazvuku a infrazvuku, možnosti nových technológií a perspektívy ich uplatnenia.
    • 1. Pojem zvuku. zvukové vlny

Zvuk je fyzikálny jav, ktorým je šírenie mechanických vibrácií vo forme elastických vĺn v pevnom, kvapalnom alebo plynnom prostredí. V užšom zmysle sa zvuk vzťahuje na tieto vibrácie, uvažované v súvislosti s tým, ako ich vnímajú zmyslové orgány zvierat a ľudí.

Ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačuje amplitúdou a frekvenčným spektrom. Bežný človek je schopný počuť zvukové vibrácie vo frekvenčnom rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk pod rozsahom ľudského sluchu sa nazýva infrazvuk; vyššie: do 1 GHz - ultrazvukom, od 1 GHz - hyperzvukom. Hlasitosť zvuku závisí komplexným spôsobom od efektívneho akustického tlaku, frekvencie a spôsobu vibrácií a výška zvuku závisí nielen od frekvencie, ale aj od veľkosti akustického tlaku.

Zvukové vlny vo vzduchu sú striedavé oblasti kompresie a riedenia. Zvukové vlny môžu slúžiť ako príklad oscilačného procesu. Akékoľvek kolísanie je spojené s porušením rovnovážneho stavu systému a je vyjadrené odchýlkou ​​jeho charakteristík od rovnovážnych hodnôt s následným návratom k pôvodnej hodnote. Pre zvukové vibrácie je takouto charakteristikou tlak v určitom bode média a jeho odchýlka je akustický tlak.

Ak urobíte prudký posun častíc elastického média na jednom mieste, napríklad pomocou piestu, potom sa v tomto mieste zvýši tlak. Vďaka elastickým väzbám častíc sa tlak prenáša na susedné častice, ktoré zase pôsobia na ďalšie a oblasť zvýšeného tlaku sa pohybuje v elastickom médiu. Po oblasti vysokého tlaku nasleduje oblasť nízkeho tlaku, a tak sa vytvára séria striedajúcich sa oblastí kompresie a zriedenia, ktoré sa šíria v médiu vo forme vlny. Každá častica elastického média bude v tomto prípade oscilovať.

Obrázok 1 - Pohyb častíc pri šírení vlny a) pohyb častíc média pri šírení pozdĺžnej vlny; b) pohyb častíc média pri šírení priečnej vlny.

Obrázok 2 - Charakteristika oscilačného procesu

V kvapalných a plynných médiách, kde nedochádza k výrazným výkyvom hustoty, sú akustické vlny svojou povahou pozdĺžne, to znamená, že smer oscilácie častíc sa zhoduje so smerom pohybu vĺn. V pevných látkach vznikajú okrem pozdĺžnych deformácií aj elastické šmykové deformácie, ktoré spôsobujú budenie priečnych (šmykových) vĺn; v tomto prípade častice kmitajú kolmo na smer šírenia vlny. Rýchlosť šírenia pozdĺžnych vĺn je oveľa väčšia ako rýchlosť šírenia šmykových vĺn.

1.1 Oblasť štúdia zvukových účinkov na chemické procesy

Odvetvie chémie, ktoré študuje interakciu silných akustických vĺn a výsledné chemické a fyzikálno-chemické účinky, sa nazýva sonochémia (sonochémia). Sonochémia skúma kinetiku a mechanizmus sonochemických reakcií vyskytujúcich sa v objeme zvukového poľa. Do oblasti zvukovej chémie patria aj niektoré fyzikálne a chemické procesy vo zvukovom poli: sonoluminiscencia, disperzia látky pôsobením zvuku, emulgácia a iné koloidné chemické procesy. Sonoluminiscencia je fenomén objavenia sa záblesku svetla počas kolapsu kavitačných bublín generovaných v kvapaline silnou ultrazvukovou vlnou. Typický zážitok pre pozorovanie sonoluminiscencie je nasledovný: do nádoby s vodou sa vloží rezonátor a v ňom sa vytvorí stojatá sférická ultrazvuková vlna. Pri dostatočnom výkone ultrazvuku sa v samom strede nádrže objaví jasný bodový zdroj modrastého svetla - zvuk sa zmení na svetlo. Sonochémia venuje hlavnú pozornosť štúdiu chemických reakcií, ktoré sa vyskytujú pri pôsobení akustických vibrácií - sonochemické reakcie.

Zvukovo-chemické procesy sa spravidla študujú v ultrazvukovom rozsahu (od 20 kHz do niekoľkých MHz). Zvukové vibrácie v kilohertzovom rozsahu a infrazvukovom rozsahu sa skúmajú oveľa menej často.

Zvuková chémia skúma procesy kavitácie. Kavitácia (z lat. cavita - prázdnota) je proces vyparovania a následnej kondenzácie bublín pary v prúde kvapaliny, sprevádzaný hlukom a hydraulickými rázmi, vznikom dutín v kvapaline (kavitačných bublín, resp. kaverien) naplnených parou. samotná kvapalina, v ktorej sa vyskytuje. Kavitácia vzniká v dôsledku lokálneho poklesu tlaku v kvapaline, ktorý môže nastať buď zvýšením jej rýchlosti (hydrodynamická kavitácia), alebo prechodom akustickej vlny vysokej intenzity počas polcyklu riedenia (akustická kavitácia). ), existujú aj iné dôvody tohto účinku. Pri pohybe s prúdením do oblasti s vyšším tlakom alebo počas polovičného cyklu stláčania sa kavitačná bublina zrúti, pričom vyžaruje rázovú vlnu.

1.2 Metódy zvukovej chémie

Na štúdium zvukovo-chemických reakcií sa používajú tieto metódy: inverzný piezoelektrický efekt a magnetostrikčný efekt na generovanie vysokofrekvenčných zvukových vibrácií v kvapaline, analytická chémia na štúdium produktov zvukovo-chemických reakcií, inverzný piezoelektrický efekt - výskyt mechanických deformácií pod vplyvom elektrického poľa (používa sa pri mechanických pohyboch - aktivátoroch).

Magnetostrikcia je jav spočívajúci v tom, že pri zmene stavu magnetizácie telesa sa mení jeho objem a lineárne rozmery (využívajú sa na generovanie ultrazvuku a hyperzvuku).

Infrazvuk sú zvukové vlny, ktorých frekvencia je nižšia ako frekvencia vnímaná ľudským uchom. Keďže ľudské ucho je zvyčajne schopné počuť zvuky vo frekvenčnom rozsahu 16-20 "000 Hz, 16 Hz sa zvyčajne považuje za hornú hranicu infrazvukového frekvenčného rozsahu. Spodná hranica infrazvukového rozsahu je podmienene definovaná ako 0,001 Hz .

Infrazvuk má množstvo vlastností spojených s nízkou frekvenciou kmitov elastického média: má oveľa väčšie amplitúdy kmitov; šíri sa oveľa ďalej vo vzduchu, pretože jeho absorpcia v atmosfére je zanedbateľná; prejavuje fenomén difrakcie, v dôsledku čoho ľahko preniká do miestností a obchádza prekážky, ktoré oneskorujú počuteľné zvuky; spôsobuje vibrácie veľkých predmetov v dôsledku rezonancie.

vlnová ultrazvuková chemická kavitácia

2. Využitie infrazvuku ako spôsobu zintenzívnenia chemicko-technologických procesov

Fyzikálny vplyv na chemické reakcie sa v tomto prípade uskutočňuje v infrazvukových zariadeniach,- zariadenia, v ktorých sa využívajú nízkofrekvenčné akustické vibrácie na zintenzívnenie technologických procesov v kvapalných médiách (vlastne infrazvuk s frekvenciou do 20 Hz, zvuk s frekvenciou do 100 Hz). Kmity vznikajú priamo v spracovávanom médiu pomocou pružných žiaričov rôznych konfigurácií a tvarov alebo pevných kovových piestov spojených so stenami technologických nádob pomocou elastických prvkov (napr. gumy). To umožňuje odľahčiť steny infrazvukového zariadenia od vibrácií zdroja, výrazne znižuje ich vibrácie a hladinu hluku v priemyselných priestoroch. V infrazvukových prístrojoch sú vybudené kmity s veľkými amplitúdami (od jednotiek do desiatok mm).

Nízka absorpcia infrazvuku pracovným prostredím a možnosť jeho zosúladenia s emitorom kmitov (voľba vhodných parametrov zdroja) a veľkosť aparatúry (na spracovanie daných objemov kvapaliny) však umožňujú predĺžiť -lineárne vlnové efekty vznikajúce vplyvom infrazvuku na veľké technologické objemy. Vďaka tomu sa infrazvukové zariadenia zásadne líšia od ultrazvukových, v ktorých sa kvapaliny spracúvajú v malom objeme.

V infrazvukových zariadeniach sa realizujú tieto fyzikálne efekty (jeden alebo viac súčasne): kavitácia, vysokoamplitúdové striedavé a radiačné (zvukové žiarenie) tlaky, striedavé prúdenie tekutín, akustické prúdy (zvukový vietor), odplyňovanie tekutiny a tvorba množstvo bublín plynu a ich rovnovážnych vrstiev v ňom, fázový posun oscilácií medzi suspendovanými časticami a kvapalinou. Tieto účinky výrazne urýchľujú redoxné, elektrochemické a iné reakcie, zintenzívňujú 2-4 násobok priemyselných procesov miešania, filtrovania, rozpúšťania a dispergovania pevných látok v kvapalinách, separácie, triedenia a dehydratácie suspenzií, ako aj čistenia častí a mechanizmov atď. .

Použitie infrazvuku umožňuje niekoľkonásobne znížiť špecifickú spotrebu energie a kovu a celkové rozmery zariadenia, ako aj spracovávať kvapaliny priamo v prúde pri ich preprave potrubím, čo eliminuje inštaláciu miešačiek a iných zariadení.

Obrázok 3 - Infrazvukové zariadenie na miešanie suspenzií: 1 - membránový vibračný žiarič; 2 - modulátor stlačeného vzduchu; 3 - zavádzacie zariadenie; 4 - kompresor

Jednou z najbežnejších aplikácií infrazvuku je miešanie suspenzií napríklad pomocou trubicových infrazvukových prístrojov. Takýto stroj pozostáva z jedného alebo viacerých sériovo zapojených hydropneumatických žiaričov a nakladacieho zariadenia.

3. Využitie ultrazvuku pri intenzifikácii chemických procesov

Ultrazvuk mikróny - zvukové vlny s frekvenciou vyššou ako je vnímaná ľudským uchom, pod ultrazvukom sa zvyčajne rozumejú frekvencie nad 20 000 Hertzov. Vysokofrekvenčné vibrácie používané v priemysle sa zvyčajne vytvárajú pomocou piezokeramických meničov. V prípadoch, kde má primárny význam sila ultrazvukových vibrácií, sa používajú mechanické zdroje ultrazvuku.

Vplyv ultrazvuku na chemické a fyzikálno-chemické procesy prebiehajúce v kvapaline zahŕňa: iniciáciu niektorých chemických reakcií, zmenu rýchlosti a niekedy aj smeru reakcií, objavenie sa žiary kvapaliny (sonoluminiscencia), vytváranie rázových vĺn v kvapaline , emulgácia nemiešateľných kvapalín a koalescenčných častíc vo vnútri pohybujúceho sa média alebo na povrchu tela) emulzie, disperzia (jemné mletie pevných látok alebo kvapalín) pevných látok a koagulácia (spájanie malých dispergovaných častíc do väčších agregátov) pevných častíc v kvapaline , odplynenie kvapaliny a pod. Na realizáciu technologických procesov sa používajú ultrazvukové zariadenia.

Vplyv ultrazvuku na rôzne procesy je spojený s kavitáciou (vznik v kvapaline pri prechode akustickej vlny dutín (kavitačných bublín) naplnených plynom, parou alebo ich zmesou).

Chemické reakcie prebiehajúce v kvapaline pôsobením ultrazvuku (zvukovo-chemické reakcie) možno podmienečne rozdeliť na: a) redoxné reakcie prebiehajúce vo vodných roztokoch medzi rozpustenými látkami a produktmi rozkladu molekúl vody vo vnútri kavitačnej bubliny (H, OH, ), napríklad:

b) Reakcie medzi rozpustenými plynmi a látkami s vysokým tlakom pár vo vnútri kavitačnej bubliny:

c) Reťazové reakcie iniciované nie radikálovými produktmi rozkladu vody, ale nejakou inou látkou disociujúcou v kavitačnej bubline, napríklad izomerizáciou kyseliny maleínovej na kyselinu fumarovú pôsobením Br vznikajúceho ako výsledok sonochemickej disociácie.

d) Reakcie zahŕňajúce makromolekuly. Pre tieto reakcie je dôležitá nielen kavitácia a súvisiace rázové vlny a kumulatívne prúdy, ale aj mechanické sily, ktoré štiepia molekuly. Výsledné makroradikály v prítomnosti monoméru sú schopné iniciovať polymerizáciu.

e) Iniciácia výbuchu v kvapalných a pevných výbušninách.

f) Reakcie v kvapalných nevodných systémoch, napríklad pyrolýza a oxidácia uhľovodíkov, oxidácia aldehydov a alkoholov, alkylácia aromatických zlúčenín atď.

Hlavnou energetickou charakteristikou sonochemických reakcií je energetický výťažok, ktorý je vyjadrený počtom molekúl produktu vytvorených za cenu 100 eV absorbovanej energie. Energetický výťažok produktov redoxných reakcií zvyčajne nepresahuje niekoľko jednotiek a pri reťazových reakciách dosahuje niekoľko tisíc.

Pôsobením ultrazvuku pri mnohých reakciách je možné niekoľkonásobne zvýšiť rýchlosť (napríklad pri reakciách hydrogenácie, izomerizácie, oxidácie atď.), niekedy sa súčasne zvyšuje aj výťažok.

Je dôležité vziať do úvahy vplyv ultrazvuku pri vývoji a realizácii rôznych technologických procesov (napríklad pri pôsobení vody, v ktorej sa rozpúšťa vzduch, oxidy dusíka a vznikajú), aby sme pochopili procesy, ktoré sprevádzajú absorpcia zvuku v médiách.

Záver

V súčasnosti sú v priemysle široko používané zvukové vibrácie, ktoré sú sľubným technologickým faktorom, ktorý umožňuje v prípade potreby výrazne zintenzívniť výrobné procesy.

Použitie výkonného ultrazvuku v technologických procesoch na výrobu a spracovanie materiálov a látok umožňuje:

Znížte náklady na proces alebo produkt,

Prijímať nové produkty alebo zlepšovať kvalitu existujúcich produktov,

Zintenzívniť tradičné technologické procesy alebo stimulovať implementáciu nových,

Prispieť k zlepšeniu environmentálnej situácie znížením agresivity procesných kvapalín.

Treba si však uvedomiť, že ultrazvuk má mimoriadne nepriaznivý vplyv na živé organizmy. Na zníženie takýchto vplyvov sa odporúča umiestniť ultrazvukové zariadenia do špeciálnych miestností, pričom sa na nich budú vykonávať technologické procesy pomocou systémov diaľkového ovládania. Automatizácia týchto inštalácií má veľký efekt.

Ekonomickejším spôsobom ochrany pred účinkami ultrazvuku je použitie zvukotesných krytov, ktoré uzatvárajú ultrazvukové inštalácie, alebo clony umiestnené v dráhe ultrazvuku. Tieto sitá sú vyrobené z oceľového plechu alebo duralu, plastu alebo špeciálnej gumy.

Zoznam použitých zdrojov

1. Margulis M.A. Základy zvukovej chémie (chemické reakcie v akustických poliach); učebnica príspevok na chem. a chemický technológ. Špeciality univerzít / M.A. Margulis. M.: Vyššia škola, 1984. 272 ​​​​s.

2. Suslik K.S. Ultrazvuk. Jeho chemické, fyzikálne a biologické účinky. Ed.: VCH, N. Y., 336 s.

3. Kardashev G.A. Fyzikálne metódy intenzifikácie chemicko-technologických procesov. Moskva: Chémia, 1990, 208 s.

5. Luminiscencia

6. Ultrazvuk

Hostené na Allbest.ru

Podobné dokumenty

    Procesy chemickej technológie. Vypracovanie schémy chemicko-technologického procesu. Kritériá optimalizácie. Topologická metóda a HTS. Pojmy a definície teórie grafov. Parametre technologického režimu prvkov CTS. Štúdium stochastických procesov.

    prednáška, pridané 18.02.2009

    Teória chemických procesov organickej syntézy. Riešenie: pri alkylácii benzénu propylénom v prítomnosti akýchkoľvek katalyzátorov dochádza k postupnej substitúcii atómov vodíka za vzniku zmesi produktov rôzneho stupňa alkylácie.

    ročníková práca, pridaná 01.04.2009

    Organická syntéza ako odvetvie chémie, predmet a metódy jej štúdia. Podstata procesov alkylácie a acylácie, charakteristické reakcie a princípy prúdenia. Popis kondenzačných reakcií. Charakteristika, význam nitrácie, halogenačné reakcie.

    prednáška, pridané 28.12.2009

    Etapy štúdia procesov horenia a výbuchov. Hlavné typy výbuchov, ich klasifikácia podľa typu chemických reakcií a hustoty hmoty. Reakcie rozkladu, redox, polymerizácia, izomerizácia a kondenzácia, zmesi na báze výbuchov.

    abstrakt, pridaný 06.06.2011

    Priemyselná úprava vody. Súbor operácií, ktoré zabezpečujú čistenie vody. Homogénne a heterogénne nekatalytické procesy v kvapalnej a plynnej fáze, ich zákony a spôsoby intenzifikácie. Porovnanie rôznych typov chemických reaktorov.

    prednáška, pridané 29.03.2009

    Spôsoby získavania farbív. Získanie sulfanilátu sodného syntézou. Charakteristika suroviny a výsledného produktu. Výpočet chemicko-technologických procesov a zariadení. Matematický opis chemickej metódy na získanie sulfanilátu sodného.

    práca, pridané 21.10.2013

    Pojem a výpočet rýchlosti chemických reakcií, jeho vedecký a praktický význam a aplikácia. Formulácia zákona hromadnej akcie. Faktory ovplyvňujúce rýchlosť chemických reakcií. Príklady reakcií prebiehajúcich v homogénnych a heterogénnych systémoch.

    prezentácia, pridané 30.04.2012

    Pojem a podmienky prechodu chemických reakcií. Charakterizácia reakcií spojenia, rozkladu, substitúcie, výmeny a ich využitie v priemysle. Redoxné reakcie v srdci metalurgie, podstata valencie, typy transesterifikácie.

    abstrakt, pridaný 27.01.2012

    Hodnota vody pre chemický priemysel. Úprava vody pre priemyselné procesy. Katalytické procesy, ich klasifikácia. Vplyv katalyzátora na rýchlosť chemicko-technologických procesov. Materiálová bilancia pece na spaľovanie síry.

    test, pridaný 18.01.2014

    Mechanizmy vplyvu ultrazvuku na chemické reakcie. Účtovať to pri vývoji a realizácii technologických procesov. Technológie realizované pomocou ultrazvuku. Precízne čistenie a odmasťovanie. Odplyňovanie tavenín a zváranie polymérov a kovov.

Sonochémia je aplikácia ultrazvuku v chemických reakciách a procesoch. Mechanizmus, ktorý spôsobuje zvukovo-chemické účinky v kvapalinách, je fenomén akustickej kavitácie.

Hielscherove ultrazvukové laboratórne a priemyselné prístroje sa používajú v širokej škále zvukovo-chemických procesov.

Zvukové chemické reakcie

V chemických reakciách a procesoch možno pozorovať nasledujúce sonochemické účinky:

  • Zvýšenie rýchlosti reakcie
  • Zvýšenie výťažku reakcie
  • Efektívnejšie využitie energie
  • Zvukovo-chemické metódy prechodu z jednej reakcie na druhú
  • Zlepšenie katalyzátora medzifázového prenosu
  • Vylúčenie katalyzátora fázového prenosu
  • Použitie surových alebo technických činidiel
  • Aktivácia kovov a pevných látok
  • Zvýšenie reaktivity činidiel alebo katalyzátorov ()
  • Zlepšenie syntézy častíc
  • Povlak nanočastíc

Ultrazvuková kavitácia v kvapalinách

Kavitácia znamená „tvorbu, rast a explozívnu deštrukciu bublín v kvapaline. Kavitačný výbuch spôsobuje intenzívne lokálne zahrievanie (~ 5 000 K), vysoký tlak (~ 1 000 atm.) a enormné rýchlosti ohrevu/chladenia (> 109 K/s) a prúdenie kvapaliny (~ 400 km/h)“

Kavitačné bubliny sú vákuové bubliny. Vákuum je vytvárané rýchlo sa pohybujúcim povrchom na jednej strane a inertnou kvapalinou na strane druhej. Výsledný tlakový rozdiel slúži aj na prekonanie kohéznych síl v kvapaline. Kavitáciu je možné získať rôznymi spôsobmi, ako sú Venturiho dýzy, vysokotlakové dýzy, vysokorýchlostné otáčanie alebo ultrazvukové senzory. Vo všetkých týchto systémoch sa prichádzajúca energia premieňa na trenie, turbulenciu, vlny a kavitáciu. Časť prichádzajúcej energie, ktorá sa premení na kavitáciu, závisí od niekoľkých faktorov, ktoré charakterizujú pohyb zariadenia, ktoré generuje kavitáciu v kvapaline.

Intenzita zrýchlenia je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich účinnosť premeny energie na kavitáciu. Vyššie zrýchlenie vytvára väčší pokles tlaku, čo zase zvyšuje možnosť vytvorenia vákuových bublín namiesto vĺn šíriacich sa tekutinou. Čím je teda väčšie zrýchlenie, tým väčší je podiel energie, ktorá sa premení na kavitáciu. V prípade ultrazvukových snímačov je intenzita zrýchlenia charakterizovaná amplitúdou kmitov. Vyššie amplitúdy vedú k efektívnejšej tvorbe kavitácie. Priemyselné zariadenia od Hielscher Ultrasonics dokážu produkovať amplitúdy až do 115 µm. Tieto vysoké amplitúdy umožňujú vysoký pomer prenosu energie, čo zase umožňuje vysoké hustoty energie až 100 W/cm³.

Okrem intenzity musí byť kvapalina zrýchľovaná tak, aby vytvárala minimálne straty v zmysle turbulencie, trenia a tvorby vĺn. Na tento účel by bol najlepším spôsobom jednosmerný smer pohybu. Ultrazvuk sa používa vďaka nasledujúcim účinkom:

  • príprava aktivovaných kovov redukciou kovových solí
  • generovanie aktivovaných kovov sonikáciou
  • zvukovo-chemická syntéza častíc zrážaním oxidov kovov (Fe, Cr, Mn, Co) napr. na použitie ako katalyzátory
  • impregnácia kovov alebo halogenidov kovov na substráty
  • príprava roztokov aktivovaných kovov
  • reakcie zahŕňajúce kovy prostredníctvom lokálnej tvorby organických látok
  • reakcie zahŕňajúce nekovové tuhé látky
  • kryštalizácia a zrážanie kovov, zliatin, zeolitov a iných pevných látok
  • zmena morfológie povrchu a veľkosti častíc v dôsledku vysokorýchlostných zrážok medzi časticami
    • tvorba amorfných nanoštruktúrnych materiálov vrátane prechodných kovov s vysokým povrchom, zliatin, karbidov, oxidov a koloidov
    • zväčšenie kryštálov
    • vyrovnávanie a odstraňovanie pasivačných oxidových povlakov
    • mikromanipulácia (frakcionácia) malých častíc
  • príprava koloidov (Ag, Au, CdS veľkosti Q)
  • inkorporácia hosťovských molekúl do pevných látok s anorganickou vrstvou
  • sonochémia polymérov
    • degradácia a modifikácia polymérov
    • syntéza polymérov
  • sonolýza organických polutantov vo vode

Zvukovo-chemické zariadenia

Väčšina uvedených zvukovo-chemických procesov môže byť prispôsobená prevádzke s priamym tokom. Radi vám pomôžeme s výberom zvukového chemického zariadenia pre vaše potreby. Na výskum a testovanie procesov odporúčame použiť naše laboratórne prístroje alebo zariadenia

Chemické reakcie sú súčasťou nášho každodenného života. Varenie v kuchyni, jazda autom, tieto reakcie sú bežné. Tento zoznam obsahuje tie najúžasnejšie a nezvyčajné reakcie, ktoré väčšina z nás nikdy nevidela.



10. Sodík a voda v plynnom chlóre



Sodík je vysoko horľavý prvok. V tomto videu vidíme, ako sa kvapka vody pridáva do sodíka v banke s plynným chlórom. Žltá je dielom sodíka. Ak spojíme sodík a chlór, dostaneme chlorid sodný, teda obyčajnú kuchynskú soľ.

9. Reakcia horčíka a suchého ľadu



Horčík je vysoko horľavý a horí veľmi jasne. V tomto experimente vidíte, ako sa horčík zapáli v škrupine suchého ľadu - zmrazeného oxidu uhličitého. Horčík môže horieť v oxide uhličitom a dusíku. Kvôli jasnému svetlu sa používal ako blesk v ranej fotografii, dnes sa stále používa v námorných raketách a ohňostrojoch.

8. Reakcia Bertholletovej soli a sladkostí



Chlorečnan draselný je zlúčenina draslíka, chlóru a kyslíka. Keď sa chlorečnan draselný zahreje na teplotu topenia, akýkoľvek predmet, ktorý s ním v tomto bode príde do kontaktu, spôsobí rozpad chlorečnanu, čo má za následok výbuch. Plyn, ktorý vzniká po rozpade, je kyslík. Z tohto dôvodu sa často používa v lietadlách, vesmírnych staniciach a ponorkách ako zdroj kyslíka. S touto látkou súvisel aj požiar stanice Mir.

7. Meissnerov efekt



Keď sa supravodič ochladí na teplotu nižšiu ako je teplota prechodu, stane sa diamagnetickým: to znamená, že objekt je magnetickým poľom odpudzovaný a nie priťahovaný.

6. Presýtenie octanom sodným



Áno, áno, toto je legendárny octan sodný. Myslím, že každý už viackrát počul o „tekutom ľade“. No, nie je čo dodať)

5. Super absorpčné polyméry



Tiež známe ako hydrogély, sú schopné absorbovať veľmi veľké množstvo tekutiny v pomere k ich vlastnej hmote. Z tohto dôvodu sa používajú v plienkovom priemysle, ako aj v iných oblastiach, kde je potrebná ochrana proti vode a iným tekutinám, ako je napríklad výstavba podzemných káblov.

4. Plávajúci fluorid sírový



Hexafluorid sírový je bezfarebný, netoxický a nehorľavý plyn bez zápachu. Keďže je 5x hustejší ako vzduch, možno ho naliať do nádob a ľahké predmety v ňom ponorené budú plávať ako vo vode. Ďalšou vtipnou a úplne neškodnou vlastnosťou použitia tohto plynu je, že prudko znižuje hlas, to znamená, že účinok je presne opačný ako pri héliu. Efekt je možné vidieť tu:



3. Supratekuté hélium



Keď sa hélium ochladí na -271 stupňov Celzia, dosiahne bod lambda. V tomto štádiu (v kvapalnej forme) je známe ako hélium II a je supratekuté. Keď prechádza cez najtenšie kapiláry, nie je možné zmerať jeho viskozitu. Okrem toho sa bude „plaziť“ pri hľadaní teplej oblasti, zdanlivo vplyvom gravitácie. Neuveriteľné!

2. Termit a kvapalný dusík

Nie, v tomto videu nebudú liať termity tekutým dusíkom.



Termit je hliníkový prášok a oxid kovu, ktorý vytvára aluminotermickú reakciu známu ako termitová reakcia. Nie je výbušný, ale výsledkom môže byť veľmi vysoká teplota. Niektoré typy rozbušiek „začínajú“ termitovou reakciou a horenie prebieha pri teplote niekoľko tisíc stupňov. V klipe nižšie vidíme pokusy o „schladenie“ termitovej reakcie tekutým dusíkom.

1. Briggsova-Rauscherova reakcia



Táto reakcia je známa ako oscilujúca chemická reakcia. Podľa Wikipédie: „Čerstvo pripravený bezfarebný roztok sa pomaly zmení na jantárový, potom sa zmení na ostro tmavomodrý, potom sa pomaly opäť zmení na bezfarebný; proces sa opakuje niekoľkokrát v kruhu, nakoniec sa zastaví na tmavomodrej farbe a samotná kvapalina silne vonia. jódu“. Dôvodom je, že pri prvej reakcii vznikajú určité látky, ktoré naopak vyvolávajú druhú reakciu a proces sa opakuje až do vyčerpania.

Zaujímavejšie:

Konečný výsledok výbušných transformačných reakcií sa zvyčajne vyjadruje rovnicou, ktorá spája chemický vzorec počiatočnej výbušniny alebo jej zloženie (v prípade výbušnej zmesi) so zložením konečných produktov výbuchu.

Znalosť rovnice chemickej premeny počas výbuchu je podstatná z dvoch hľadísk. Na jednej strane sa táto rovnica môže použiť na výpočet tepla a objemu plynných produktov výbuchu a následne teploty, tlaku a ďalších parametrov výbuchu. Na druhej strane pri výbušninách určených na odstrel v podzemných dielach je mimoriadne dôležité zloženie produktov výbuchu (preto výpočet vetrania bane tak, aby množstvo oxidu uhoľnatého a oxidov dusíka neprekročilo určitý objem) .

Počas výbuchu však nie je vždy dosiahnutá chemická rovnováha. V tých početných prípadoch, keď výpočet neumožňuje spoľahlivo stanoviť konečnú rovnováhu výbušnej premeny, pristúpime k experimentu. Experimentálne stanovenie zloženia produktov v čase výbuchu však tiež naráža na vážne ťažkosti, pretože produkty výbuchu pri vysokých teplotách môžu obsahovať atómy a voľné radikály (aktívne častice), ktoré sa po ochladení nedajú zistiť.

Organické výbušniny sa spravidla skladajú z uhlíka, vodíka, kyslíka a dusíka. Preto môžu produkty výbuchu obsahovať nasledovné plynné a pevné látky: CO 2, H 2 O, N 2, CO, O 2, H 2, CH 4 a iné uhľovodíky: NH 3, C 2 N 2, HCN, NO, N 2 O, C. Ak zloženie výbušnín obsahuje síru alebo chlór, potom produkty výbuchu môžu obsahovať SO 2, H 2 S, HCl a Cl 2, resp. V prípade obsahu kovov v zložení výbušnín napríklad hliník alebo niektoré soli (napríklad dusičnan amónny NH 4 NO 3, dusičnan bárnatý Ba (NO 3) 2; chlorečnany - chlorečnan bárnatý Ba (ClO 3) 2, chlorečnan draselný KClO 3; chloristany - amónny NHClO 4 atď.) v zložení produktov výbuchu sú oxidy, napríklad Al 2 O 3, uhličitany, napríklad uhličitan bárnatý BaCO 3, uhličitan draselný K 2 CO 3 , hydrogénuhličitany (KHCO 3), kyanidy (KCN), sírany (BaSO 4, K 2 SO 4), sulfidy (NS, K 2 S), siričitany (K 2 S 2 O 3), chloridy (AlC l 3, BaCl2, KCl) a ďalšie zlúčeniny.

Prítomnosť a množstvo určitých produktov výbuchu závisí predovšetkým od kyslíkovej bilancie výbušnej zmesi.

Kyslíková bilancia charakterizuje pomer medzi obsahom horľavých prvkov a kyslíka vo výbušnine.

Kyslíková bilancia sa zvyčajne vypočítava ako rozdiel medzi hmotnostným množstvom kyslíka obsiahnutého vo výbušnine a množstvom kyslíka potrebného na úplnú oxidáciu horľavých prvkov v jej zložení. Výpočet sa vykonáva pre 100 g výbušniny, v súlade s ktorým je kyslíková bilancia vyjadrená v percentách. Poskytnutie kompozície kyslíkom je charakterizované kyslíkovou bilanciou (KB) alebo kyslíkovým koeficientom a to, ktoré v relatívnom vyjadrení vyjadrujú prebytok alebo nedostatok kyslíka na úplnú oxidáciu horľavých prvkov na vyššie oxidy, napríklad CO2. a H20.



Ak výbušnina obsahuje práve toľko kyslíka, koľko je potrebné na úplnú oxidáciu jej základných horľavých prvkov, potom sa jej kyslíková bilancia rovná nule. Ak je prebytok - KB kladný, pri nedostatku kyslíka - KB je záporný. Bilancia výbušnín z hľadiska kyslíka zodpovedá CB - 0; a až = 1.

Ak výbušnina obsahuje uhlík, vodík, dusík a kyslík a je opísaná rovnicou C a H b N c O d , potom hodnoty kyslíkovej bilancie a kyslíkového koeficientu možno určiť pomocou vzorcov

(2)

kde a, b, c a d sú počet atómov C, H, N a O v chemickom vzorci výbušniny; 12, 1, 14, 16 sú atómové hmotnosti uhlíka, vodíka, dusíka a kyslíka zaokrúhlené na najbližšie celé číslo; menovateľ zlomku v rovnici (1) určuje molekulovú hmotnosť trhaviny: M = 12a + b + 14c + 16d.

Z hľadiska bezpečnosti výroby a prevádzky (skladovanie, preprava, používanie) výbušnín má väčšina ich formulácií negatívnu kyslíkovú bilanciu.

Podľa kyslíkovej bilancie sú všetky výbušniny rozdelené do nasledujúcich troch skupín:

I. Výbušniny s pozitívnou kyslíkovou bilanciou: uhlík sa oxiduje na CO 2, vodík na H 2 O, dusík a prebytočný kyslík sa uvoľňuje v elementárnej forme.

II. Výbušniny s negatívnou kyslíkovou bilanciou, kedy kyslík nestačí na úplnú oxidáciu komponentov na vyššie oxidy a uhlík sa čiastočne oxiduje na CO (ale všetky výbušniny sa menia na plyny).

III. Výbušnina s negatívnou kyslíkovou bilanciou, ale kyslík nestačí na premenu všetkých horľavých zložiek na plyny (v produktoch výbuchu je elementárny uhlík).

4.4.1. Výpočet zloženia produktov explozívneho rozkladu výbušnín

s pozitívnou kyslíkovou bilanciou (I skupina výbušnín)

Pri zostavovaní rovníc pre výbuchové reakcie sa výbušniny s pozitívnou kyslíkovou bilanciou riadia týmito ustanoveniami: uhlík sa oxiduje na oxid uhličitý CO 2, vodík na vodu H 2 O, dusík a prebytočný kyslík sa uvoľňuje v elementárnej forme (N 2, O 2).

Napríklad.

1. Napíšte reakčnú rovnicu (určte zloženie produktov výbuchu) výbušného rozkladu jednotlivej výbušniny.

Nitroglycerín: C3H5(ONO2)3, M = 227.

Stanovíme hodnotu kyslíkovej bilancie pre nitroglycerín:

KB > 0, napíšeme reakčnú rovnicu:

C3H5 (ON02)3 \u003d 3C02 + 2,5 H20 + 0,2502 + 1,5 N 2.

Okrem hlavnej reakcie prebiehajú aj disociačné reakcie:

2C02 2CO + 02;

02 + N22NO;

2H20 2H2+02;

H20 + CO CO2 + H2.

Ale keďže KB \u003d 3,5 (oveľa viac ako nula), reakcie sú posunuté smerom k tvorbe CO2, H20, N2, preto je podiel plynov CO, H2 a NO vo výbušných produktoch rozkladu zanedbateľný. a môžu byť zanedbané.

2. Zostavte rovnicu pre reakciu explozívneho rozkladu zmesových trhavín: amonná, pozostávajúca z 80 % dusičnanu amónneho NH 4 NO 3 (M = 80), 15 % TNT C 7 H 5 N 3 O 6 (M = 227) a 5 % hliníka Al (am. M = 27).

Výpočet kyslíkovej bilancie a koeficientu α pre zmesové výbušniny sa vykonáva takto: vypočíta sa množstvo každého chemického prvku obsiahnutého v 1 kg zmesi a vyjadrí sa v móloch. Potom vytvoria podmienený chemický vzorec pre 1 kg zmiešanej výbušniny, ktorý má podobný vzhľad ako chemický vzorec pre jednotlivú výbušninu, a potom sa výpočet vykoná podobne ako v príklade vyššie.

Ak zmesná trhavina obsahuje hliník, potom rovnice na určenie hodnôt CB a α majú nasledujúci tvar:

,

,

kde e je počet atómov hliníka v podmienenom vzorci.

Riešenie.

1. Vypočítame elementárne zloženie 1 kg amoniaku a zapíšeme jeho podmienený chemický vzorec

%.

2. Napíšte reakčnú rovnicu rozkladu amoniaku:

C 4,6 H 43,3 N20034 Al 1,85 \u003d 4,6 CO2 + 21,65 H20 + 0,925 Al203 + 10N2 + 0,202.

4.4.2. Výpočet zloženia produktov explozívneho rozkladu výbušnín

s negatívnou kyslíkovou bilanciou (II skupina BB)

Ako už bolo uvedené, pri zostavovaní rovníc pre reakcie explozívneho rozkladu výbušnín druhej skupiny je potrebné vziať do úvahy tieto vlastnosti: vodík sa oxiduje na H 2 O, uhlík sa oxiduje na CO, zvyšný kyslík oxiduje časť CO na CO2 a dusík sa uvoľňuje vo forme N2.

Príklad: Urobte rovnicu pre reakciu explozívneho rozkladu pentaerytritoltetranitrátu (PETN) C (CH 2 ONO 2) 4 Mthena \u003d 316. Kyslíková bilancia sa rovná -10,1 %.

Z chemického vzorca vykurovacieho telesa je zrejmé, že kyslík nestačí, kým vodík a uhlík nie sú úplne oxidované (pre 8 vodíkov sú potrebné 4 atómy kyslíka na premenu na H20 \u003d 4H20) (pre 5 uhlíkov atómov je potrebných 10 atómov kyslíka na premenu CO 2 \u003d 5CO 2) celkom 4 + 10 \u003d 14 at. kyslíka a má len 12 atómov.

1. Zostavíme reakčnú rovnicu rozkladu vykurovacieho telesa:

C (CH2ON02) 4 \u003d 5CO + 4H20 + 1,502 + 2N2 \u003d 4H20 + 2CO + 3C02 + 2N2.

Na určenie hodnoty koeficientov CO a CO2:

5CO + 1,502 \u003d xCO + yCO2,

x + y \u003d n - súčet atómov uhlíka,

x + 2y \u003d m - súčet atómov kyslíka,

X + y \u003d 5 x \u003d 5 - y

x + 2y = 8 alebo x = 8 - 2y

alebo 5 - r \u003d 8 - 2 roky; y \u003d 8 - 5 \u003d 3; x \u003d 5 - 3 \u003d 2.

To. koeficient pri CO x = 2; pri CO 2 y \u003d 3, t.j.

5CO + 1,5 O2 \u003d 2CO + 3CO2.

Sekundárne reakcie (disociácie):

Vodná para: H 2 O + CO CO 2 + H 2;

2H20 2H2+02;

Disociácia: 2C02 2CO + 02;

2. Na odhad chyby vypočítame zloženie produktov výbušnej rozkladnej reakcie, pričom zohľadníme najvýznamnejšiu zo sekundárnych reakcií – reakciu vodnej pary (H 2 O + CO CO 2 + H 2).

Reakčná rovnica pre explozívny rozklad PETN môže byť reprezentovaná ako:

C (CH2ON02)4 \u003d uH20 + xCO + yC02 + zH2 + 2N2.

Teplota výbušného úniku vykurovacieho telesa je približne 4000 0 K.

Podľa toho rovnovážna konštanta vodnej pary:

.

Zapíšeme a vyriešime sústavu rovníc:

,

x + y = 5 (pozri vyššie) je počet atómov uhlíka;

2z + 2u = 8 je počet atómov vodíka;

x + 2y + u = 12 je počet atómov kyslíka.

Transformácia sústavy rovníc sa redukuje na získanie kvadratickej rovnice:

7,15 r. 2 – 12,45 r. – 35 = 0.

(Rovnica typu ay 2 + wy + c = 0).

Jeho riešenie vyzerá takto:

,

,

y = 3,248, potom x = 1,752; z = 0,242; u = 3,758.

Reakčná rovnica má teda tvar:

C (CH2ON02)4 \u003d 1,752 CO + 3,248 CO2 + 3,758 H20 + 0,242 H2 + 2N2.

Z výslednej rovnice je vidieť, že chyba pri určovaní zloženia a množstva produktov výbušného rozkladu približnou metódou je nevýznamná.

4.4.3. Zostavovanie rovníc pre reakcie explozívneho rozkladu výbušnín

s negatívnym CB (skupina III)

Pri písaní rovníc pre reakciu explozívneho rozkladu pre tretiu skupinu výbušnín je potrebné dodržať nasledujúcu postupnosť:

1. určiť jeho KB chemickým vzorcom výbušnín;

2. oxidovať vodík na H20;

3. oxidovať uhlík s kyslíkovými zvyškami na CO;

4. napíšte zvyšok reakčných produktov, najmä C, N atď.;

5. Skontrolujte kurzy.

Príklad : Napíšte rovnicu pre explozívny rozklad trinitrotoluénu (trotyl, tol) C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3 .

Molová hmotnosť M = 227; KB = -74,0 %.

Riešenie: Z chemického vzorca vidíme, že kyslík nestačí na oxidáciu uhlíka a vodíka: na úplnú oxidáciu vodíka je potrebných 2,5 atómov kyslíka, na neúplnú oxidáciu uhlíka - 7 atómov (iba 9,5 v porovnaní s existujúcimi 6 atómami) . V tomto prípade má reakčná rovnica pre rozklad TNT tvar:

C6H2(N02)3CH3 \u003d 2,5 H20 + 3,5 CO + 3,5 C + 1,5 N 2.

sekundárne reakcie:

H20 + COC02 + H2;