Химия волн горения веществ со сложным строением молекул реагентов. 1. Структура фронта богатого пламени изопентана

Представлены результаты исследования структуры низкотемпературной реакционной зоны фронта ламинарного бунзеновского пламени изо-C$_5$Н$_{12}$ (2-метилбутан), горящего при атмосферном давлении. Методом масс-спектрального зондирования изучено пламя предварительно перемешанной смеси изо-C$_5$Н$_{12}$+О$_2$+Аr с коэффициентами избытка топлива 1,7. На основе экспериментально полученных профилей концентраций и температур рассчитаны профили потока массы, суммарные скорости реакций потребления и расходования веществ, баланс по веществу, профили объемных скоростей тепловыделения. Полученные результаты свидетельствуют о наличии во фронте пламени обширной зоны низкотемпературной конверсии изопентана. Установлено, что среди продуктов, отобранных микропробником из различных точек фронта, лишь часть является результатом превращений в низкотемпературной зоне, а именно: кислород, изопентан, вода, монооксид углерода, пропан, метан, метанол. Этилен, пропилен, диоксид водорода и формальдегид присутствуют в низкотемпературной зоне в незначительном количестве и являются вторичными продуктами превращения метильного и пропильного радикалов. Высказано предположение, что установленная закономерность – результат конкурирующего взаимодействия двух механизмов конверсии топливной смеси: автокатализа и теплового автоускорения.
На основе предложенного ранее механизма окислительного пиролиза по схеме внутримолекулярной квадратичной гибели показана наблюдаемая в эксперименте фрагментация молекулы изопентана. В отличие от н-пентана в продуктах конверсии изопентана обнаружено образование метилового спирта.