Зависимость скорости реакции от состава смеси

Смесь называется стехиометрической, если концентрации компонентов пропорциональны стехиометрическим коэффициентам в реакции. Максимальная скорость реакции горения наблюдается в стехиометрической смеси.

При избытке горючего или избытке окислителя скорость реакции уменьшается ввиду уменьшения тепловыделения.

При наличии инертной примеси скорость реакции также уменьшается в результате уменьшения концентрации реагирующих веществ. Это наблюдается при использовании воздуха в качестве окислителя, который наряду с кислородом содержит и азот, являющийся инертной примесью.

Рассмотрим реакцию горения метана в среде чистого кислорода

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О, (3.5)

когда сумма объемных долей метана и кислорода равна единице:

.

Тогда объёмная доля метана, при которой скорость реагирования метана с кислородом будет максимальна, составит

,

что соответствует объёмной доле метана в стехиометрической смеси (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 - Зависимость относительной скорости химического реагирования метана с кислородом от объемной доли метана в смеси