Контрольная работа по "Химии"

1. История химии горения и взрыва.

В средние века вопрос о процессах горения особенно привлекал к себе внимание химиков. В начале XVIII века была сделана первая попытка объеди- нить все химические факты на основе одной гипотезы, привести их в систему при помощи теории флогистона. Согласно этой теории, все вещества, способные гореть или изменяться от действия огня, содержат особое «вещество огня» – флогистон. Эта теория, которую поддерживали все химики того времени, гос- подствовала в течение целого столетия. М. В. Ломоносов впервые правильно истолковал горение как соедине- ние горящего вещества с «тяжелыми частицами воздуха» (состав воздуха тогда еще не был известен). Опытами по нагреванию металлов в запаянных ретортах, проводимыми М. В. Ломоносовым в 1753–1760 гг., была установлена роль воз- духа при горении и ложность теории флогистона. После опытов, связанных с процессом горения, им в 1760 г. окончательно был сформулирован важнейший закон сохранения вещества, который стал основой современной химии. В 1773 г. А. Лавуазье повторил опыты по прокаливанию металлов и пришел к объяснению горения как соединения вещества с кислородом, т. е. за- ложил основу современных взглядов на явление горения. Начиная с этого времени наши знания о горении продвинулись очень далеко, а в области практики послужили основой для создания различных спо- собов осуществления технических и технологических процессов сжигания в разнообразных целях, главным образом, для производства энергии. Хорошо известно, что в топках электростанций сжигается твердое, жид- кое и газообразное топливо, причем современные топочные устройства достиг- ли больших мощностей и достаточно высокой степени совершенства в отноше- нии обеспечения максимальной полноты сгорания. Двигатели внутреннего сгорания, получившие быстрое развитие в по- следние 50 лет, используют процесс горения газовоздушных, паровоздушных или жидких горючих веществ и составляют энергетическую основу авиацион- ного и автомобильного транспорта. Эффективность возникших в самое последнее время и быстро завое- вывающих себе место реактивных аппаратов, пожалуй, в еще большей степени зависит от применяемых в этих двигателях методов сжигания топлива. По су- ществу, вся «военная энергетика» (артиллерия и другие средства разрушения), имеющая дело с обычными взрывчатыми веществами, основывается на исполь- зовании явления сгорания. Широко применяется процесс горения и в различных производственных целях – для организации тех или иных химических, металлургических и других процессов, нуждающихся в соответствующих температурных условиях. Основоположниками современной теории нормального горения газов являются французские ученые Малляр и Ле-Шателье и русский физик профес- сор В.А. Михельсон. Михельсон еще в 1890 г. дал глубокий анализ этого про- цесса в трубах и теории пламени на горелке Бунзена и теоретически обосновал 5 широко известный сейчас метод измерения нормальных скоростей пламени с помощью горелки. Он является основоположником современной общепринятой тепловой модели горения. Не менее важные взгляды были высказаны Михельсоном и по поводу механизма распространения детонации. Спустя несколько лет изложение гид- родинамической теории детонации было сделано Чепменом. В работе по- следнего остался нерешенным важнейший вопрос обоснования того единст- венного режима, который соответствует наблюдаемому в опыте. Основы к решению этого вопроса содержались, однако, еще в работе Михельсона, и лишь сравнительно недавно они послужили исходным пунктом к решению этой задачи Я.Б. Зельдовичем. В 1931 г. в Ленинграде академиком Н.Н. Семе- новым был создан научно-исследовательский институт химической физики, ко- торый вскоре перешел в систему Академии наук СССР и сделался ведущим ин- ститутом Советского Союза и сосредоточием крупного коллектива ученых. Этим коллективом в течение сравнительно небольшого периода времени (10–15 лет) были проведены весьма важные работы в области изучения про- цессов воспламенения и горения газов и заложены основы теории значимых яв- лений горения: основы кинетики цепных реакций, теории теплового самовос- пламенения, теории распространения нормального горения и др. Одним из соз