Техника - молодёжи 1964-04, страница 16

П. ТЕСНЕР, доктор химических наук, лауреат Ленинской премии

ПОВЕСТЬ О ТОМ, КАК КОПТИЛКА ОКАЗАЛАСЬ ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИЕЙ, А УЧЕНЫЕ ПРЕВРАТИЛИСЬ В ОГНЕПОКЛОННИКОВ

ного материала почти такая же, как и у графита. И примерно в 2 раза больше, чем у воды. Легкость сажи объясняется не малым удельным весом составляющих ее шариков, а тем, что они «упакованы» очень неплотно. В одном литре сажи содержится только 50 см³ сажевых частиц. Все остальное — воздух. Понятно, почему литр сажи весит всего 100 г.

Образование каждого углеродного шарика протекает в две стадии. Первый этап — образование углеродных обломков — радикалов. Они получаются из молекул ацетилена или ароматических соединений и состоят в основном из углеродных атомов.

Вторая стадия — образование из углеродных радикалов сажевых частичек. Этот процесс идет лавинообразно. Частицы растут, словно снежный ком. Водород же выделяется и виде свободных молекул.

Углеродные радикалы являются как бы зародышами, из которых вырастают сажевые частицы. Чем выше

получения тепла, то,необходимо предупреждать образование сажн. Когда сажевые частички полностью сгорают, пламя не коптит. Если горелка отрегулирована алохо, образовавшиеся в ней сажевые частички не успевают сгореть. У пламени появляется черный шлейф копоти. А кто не знает, какой вред приносит этот «черный варвар», выносимый из печей продуктами горения и «вулканизующий» наши легкие! Но в ряде случаев образование сажи в факеле полезно. Частички, нагретые до температуры пламени, интенсивно излучают свет и тепло. Именно сажевые частицы обусловливают яркость пламени. Они превращают тепловую энергию в энергию излучения.

Присутствие сажи значительно повышает теплоотдачу пламени. Когда началось широкое применение природного газа в мартеновских печах, оказалось, что получить ярко светящийся факел трудно. Приходилось добавлять

Вот оно, лицо черного врага здоровья. Это частички сажи под микроскопом. Но бея сажи не было бы резины и лаков. От размеров частичек зависит качество изделий. То же самое

скорость образования зародышей, тем больше образуется сажевых частиц и тем мельче сами частички: одно и то же количество строительного материала — углерода — распределяется на большее число крупинок. Следовательно, крупность сажевых частиц можно регулировать, тгаменяя скорость образования углеродных радикалов. А это очень важно.

Основной потребитель сажи — резиновая промышленность. В каждой автомобильной шине содержится 6—10 кг — целый мешок сажи! С «хорошей» сажей шина пробегает 40—50 тыс. км — в несколько раз больше, чем с плохой». А качество сажи — это прежде всего ее размеры и однородность.

Сажу потребляет не только резиновая промышленность. Все черные лаки, и прежде всего для автомобилей, все черные полиграфические краски своим цветом обязаны саже. Без нее не изготовишь ни электрических сопротивлений для радиоприемников и телевизоров, ни граммофонных пластинок, ни электродов, ни лент для пишущих машин, ни копировальной бумаги, ни даже косметических и многих других изделий.

В настоящее время мировое производство сажи достигло 2 млн. т в год. На это расходуется 4—5 млн. т нефтепродуктов и около 10 млрд. куб. м природного газа.

Поведение частиц в ламени важно знать ие только в производстве сажи. Если топливо предназначено для

количество сажи, которое пошло на образование одной частички (справа), дает тысячу частичек, радиус которых всего а 10 раз меньше. Зато суммарная активная поверхность мелких частичек возрастет в 10 раз. А это увеличит прочность шины. И управление размерами частиц достигается регулированием режима горения.

К природному газу мазут. Заставить мартеновскую печь работать на одном природном газе нелегко. Решить задачу — значит обеспечить появление в факеле сажевых частиц. В нашей стране благодаря совместной работе металлургов, теплотехников и химиков намечены верные пути для решения этой очень важной проблемы.

Сложные химические процессы отнимают сегодня несколько часов, завтра они будут совершаться подобно взрыву. Исследование цепных реакций в пламени открывает новые пути перед химической технологией.

омаоть-

V «Топить можно и ассигнациями», — ирони-' Д зировал Д. И. Менделеев по поводу безрас-^Jim судного сжигания иефти — прекрасного химического сырья. Но, оказывается, нефть и газ можно сжигать так, чтобы само пламя превратить в химическую лабораторию, выпускающую ценнейшие полупродукты.

13