Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Электродвижущая сила горения в периодической таблице

https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.003

Полный текст:

Аннотация

Впервые в процессах гетерогенного горения (или самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС)) различных конденсированных систем удалось обнаружить, классифицировать и систематизировать самопроизвольные электрические сигналы электрохимической природы, возникающие в волне горения за счет подвижности ионов в реагирующих смесях и обобщенно названные «электродвижущей силой горения» (ЭДС). В результате этого были сформированы предпосылки новых направлений в рамках науки о горении и материаловедении - электрохимии горения конденсированных систем, ионной химии горения и динамической ионографии процессов гетерогенного горения. С помощью метода динамической ионографии при использовании нереагирующих электродов были идентифицированы источники ионизации реакционных смесей и проанализированы основные этапы химического взаимодействия в реакциях гетерогенного горения конденсированных систем, содержащих твердые окислители, а также в бескислородных системах. Определены максимальные значения электродвижущей силы горения, соответствующие термодиффузионным потокам катионов различных химических элементов I-VTII групп в горящих системах, и установлена линейная зависимость этих величин от ионного радиуса соответствующего химического элемента. К настоящему времени за счет комбинирования оксидных реагентов удалось в процессе их взаимодействия при горении зарегистрировать сигналы величиной более 2 В, что позволяет серьезно задуматься над вопросами использования электрической энергии, генерируемой в процессах СВС.

Об авторах

Максим Валерьевич Кузнецов
ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвыиайных ситуаций МЧС России
Россия


Ольга Валентиновна Белоусова
ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук
Россия


Юрий Георгиевич Морозов
ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук
Россия


Степан Юрьевич Щипакин
ФГБОУ ВПО Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Россия


Список литературы

1. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспро-страняющийся высокотемпературный синтез неорганических материалов. ДАН СССР, 1972. Т. 204, № 2. С. 366-369.

2. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В., Нерсесян М.Д., Мержанов А.Г. Электрохимические явления в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Доклады РАН, 1996. Т. 351, № 6. С. 780-782.

3. Morozov Yu.G., Kuznetsov M.V., Merzhanov A.G. Electric fields in the processes of self-propagating high-temperature synthesis // International Journal of SHS. 1997. Vol. 6, No. 1. С. 1-13.

4. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В. О зондовых измерениях ионизации при распространении пламени // Теплофизика высоких температур. 1998. Т. 36, № 2. С. 338-340.

5. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В. Влияние магнитного поля на электродвижущую силу горения // Физика горения и взрыва. 1999. Т. 35, № 1. С. 22-26.

6. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В. О происхождении электродвижущей силы горения // Химическая физика. 2000. Т. 19, № 11. С. 98-104.

7. Morozov Yu.G. The role of ions thermal diffusion in self-propagating high-temperature synthesis // Advances in Science and Technology. 2000. Vol. 29. P. 913-924.

8. Morozov Yu.G., Kuznetsov M.V. Effect of electric and magnetic fields on the processes of self-propagating high-temperature synthesis // Materials Science Forum. 2001. Vols. 378-381, P. 563-568.

9. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В. Динамическая ионография СВС-процессов // Химическая физика. 2001. Т. 20, № 11. С. 34-39.

10. Morozov Yu.G., Merzhanov A.G. Electrochemistry of SHS processes In: Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Materials Eds (Editors: A.A. Borisov, A.G. Merzhanov and L. De Luca) NY: Taylor & Francis. 2002. pp. 77-98.

11. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В., Бахтамов С.Г., Бусурин С.М. Исследование взаимодействия бора с оксидом хрома методом динамической ионографиию // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2003. Т. 46, № 4. С. 93-98.

12. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В., Бусурин С.М., Чобко A.A. Динамика ионов в процессах гетерогенного горения с участием твердых окислителей на основе щелочных металлов // Химическая физика. 2005. Т. 24, № 1. С. 95-101.

13. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В., Бахтамов С.Е., Бусурин С.М., Чернега М.Л., Чобко A.A. Образование ионов в процессах термического распада твердых окислителей на основе щелочноземельных металлов // Химическая физика. 2007. Т. 26, № 8. С. 54-62.

14. Kuznetsov M.V., Morozov Yu.G., Parkin I.P. Electrochemistry and dynamic ionography of self-propagating high-temperature synthesis (SHS) // Materials Science Forum. 2007. Vol. 555, P. 73-81.

15. Kuznetsov M.V., Morozov Yu.G. Generation of Electric Signals during Combustion of Heterogeneous Condensed Systems // International Journal of SHS. 2009. Vol. 18, No.1, P.66-67.

16. Морозов Ю.Е., Кузнецов М.В., Белоусова О.В. Генерация электрических потенциалов при гетерогенном горении в системах, содержащих химические элементы VI группы // Химическая физика. 2009. Т. 28, № 10. С. 58-64.

17. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В., Белоусова О.В. Гетерогенное горение в системах, содержащих химические элементы III группы. Генерация электрических потенциалов // Физика горения и взрыва. 2011. Т. 47, № 1. С. 67-73.

18. Проскудин В.Ф. Оценка величины ЭДС в волне горения конденсированных систем // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38, № 2. С. 56-61.

19. Проскудин В.Ф. ЭДС твердопламенного горения гетерогенных системв насыпном и прессованном виде // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42, № 4. С. 71-77.

20. Смоляков В.К., Кирдяшкин А.И., Максимов Ю.М. К теории электрических явлений при горении гетерогенных систем с конденсированными продуктами // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38, № 6. С. 76-82.

21. Filimonov I.A., Luss D. Formation of Electric Potential during the Oxidation of a Metal Particle // AIChE Journal. 2004. Vol. 50, No. 9. P. 2287-2296.

22. Filimonov I.A., Luss D. High-Temperature Oxidation of a Metal Particle: Nonisothermal Model // AIChE Journal. 2004. Vol. 51, No. 5. P.1521-1531.

23. Filimonov I., Kidin N. On the Mechanism of Nitrogen Diffusion in Nitrides // International Journal of SHS. 2005. Vol. 14, No. 3. P. 151-164.

24. Filimonov I., Kidin N. Formation of charged defects during the nitridation of a metal particle. Proceedings of Combustion Institute. 2007. Vol. 31. P. 1991-1999.

25. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В. Электродвижущая сила горения и ионный потенциал в периодической таблице Д.И. Менделеева // Тезисы докладов 18 Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. Москва 23-28 сентября 2007, ИФХиЭХРАН. 2007, Т. 1. С. 343.

26. Pauling L. The Nature of the Chemical Bond. Ithaca. Cornel Univ. Press. 1960.

27. Goldschmidt V.M. Crystal structure and chemical constitution // Transactions of Faraday Society. 1929. Vol. 25. P. 253-283.

28. Бокий Е.Б. Кристаллохимия. М.: Наука. 1971.

29. Emsley J. The Elements. Clarendon Press. Oxford. 1991.

30. Shannon R.D., Prewitt C.T. Effective Ionic Radii in Oxides and Fluorides // Acta Crystallographica. 1969. Vol. B 25. P. 925-946.

31. Ahrens L.H. The use of ionization potentials. Pt I. - Ionic radii of the elements // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1952. Vol. 2, No. 3. P. 155-169.

32. Morozov Yu.G., Belousova O.V., Kuznetsov M.V. Some Approaches to Collecting Electric Voltage Generated by SHS Reactions // International Journal of SHS. 2011. Vol. 20, No. 3. P. 208-210.


Для цитирования:


Кузнецов М.В., Белоусова О.В., Морозов Ю.Г., Щипакин С.Ю. Электродвижущая сила горения в периодической таблице. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(20):38-46. https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.003

For citation:


Kuznetsov M.V., Belousova O.V., Morozov Y.G., Schipakin Stepan Y... ELECTROMOTIVE FORCE OF COMBUSTION IN THE PERIODICAL TABLE. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(20):38-46. (In Russ.) https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.003

Просмотров: 64


ISSN 1608-8298 (Print)