ХИМИЯ ДОСТИЖИМЫЙ ПЕРЕГРЕВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ О. Ф. ШЛЁНСКИЙ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Мендел...
13 downloads
175 Views
149KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
ХИМИЯ ДОСТИЖИМЫЙ ПЕРЕГРЕВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ О. Ф. ШЛЁНСКИЙ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва
ВВЕДЕНИЕ
ATTAINABLE OVERHEATING OF NONVOLATILE SUBSTANCES O. F. SHLENSKII
A short review of experimental studies of attainable overheating of substances and materials, interpretation thereof, and some aspects of practical implementation of these studies are presented.
© Шлёнский О.Ф., 2001
Представлен краткий обзор сведений об экспериментальных исследованиях достижимых перегревом веществ и материалов, их интерпретации и некоторых аспектах практического использования результатов исследований.
www.issep.rssi.ru
Интересовал ли вас, уважаемый читатель, когда-нибудь такой вопрос: до какой наибольшей температуры можно нагреть жидкость без ее вскипания, например молоко или воду? Может ли вода существовать при температуре 200°С и нормальном давлении, не вскипая? Есть ли вообще потолок температуры, до которой вещество может находиться в конденсированном состоянии при нагреве и постоянном давлении? Нагревая жидкость в прозрачной колбе, нетрудно заметить, что пузырьки пара при кипении исходят обычно из некоторых точек на стенке, где есть дефекты поверхности или случайные частицы. Устраните их, сделайте поверхность сосуда идеально гладкой – и жидкость перегреется выше температуры кипения при том же давлении. Перегретая жидкость представляет определенную опасность: при небольшом сотрясении она может бурно вскипеть и выплеснуться из колбы. Именно поэтому в лабораториях обычно на дно стеклянных колб кладут стеклянную или керамическую соломку. На ее поверхности всегда имеются дефекты, инициирующие возникновение микроскопических зародышей, заполненных паром, из которых вырастают пузырьки кипения. При наличии пузырьков жидкость не перегревается выше температуры кипения и остается безопасной для окружающих, поскольку все подводимое тепло расходуется на образование пара. Перегретая жидкость аккумулирует подводимое тепло в виде кинетической энергии теплового движения атомов и молекул. Именно этот избыток энергии, который не может быть слишком большим, выделяется при ее внезапном вскипании. Эффекта значительного перегрева можно достичь также концентрируя лучи света внутри объема тщательно очищенной от примесей жидкости вдали от стенок или нагревая небольшой объем жидкости столь быстро, что пузырьки пара не успевают сформироваться на поверхности нагревателя. Так, воду удавалось перегревать свыше температуры кипения (Ткип = 100°С) до 303 и до 308°С, а некоторыми методами и до 310°С. В перегретом, не вполне устойчивом, как принято называть, метастабильном состоянии вещества весьма
ШЛЁНСКИЙ О.Ф. ДОСТИЖИМЫЙ ПЕРЕГРЕВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ
43
ХИМИЯ
Таблица 1. Температура (в °С) достижимого перегрева летучих жидкостей Тl Жидкость
Ткип
Тl
Аргон Кислород Этан Бензол Метиловый спирт Этиловый спирт Анилин Вода
−186 −183 − 88 80 65 78 183 100
−142 −137 − 4,0 225 184 189 262 303–310
Естественно возникает вопрос: все ли вещества имеют предельную температуру, до которой они могут быть нагреты, сохраняя свой начальный состав и строение, или только летучие жидкости? Проведенные в 80–90-е годы XX века исследования позволили продвинуться в этом вопросе далеко вперед. Однако сначала рассмотрим физические обоснования достижимых перегревов. ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ДОСТИЖИМЫХ ПЕРЕГРЕВОВ Объяснение природы достижимых перегревов связано с понятием термодинамической устойчивости метастабильного состояния вещества. Проще всего пояснить термодинамическое ограничение на существование вещества в гомогенном (однородном) конденсированном состоянии, пользуясь уравнением его состояния, которое определяет зависимость объема V вещества от температуры и давления (Т, P ). Типичная зависимость V(T, P ) представлена на рис. 1, объема V в виде графика функции V(Т, Р ). Нижняя ветвь графика, обозначенная буквой α, соответствует жидкому состоянию вещества. Объем жидкости при повышении температуры и постоянном
44
V
β
ль
Переохлажденный пар
Спи нод а
чувствительны к внешним воздействиям, что в свое время позволило создать пузырьковые камеры – детекторы заряженных частиц. Заряженные частицы оставляют в метастабильной жидкости треки – следы из множества пузырьков пара, которые в отличие от самих частиц могут быть видны даже невооруженным глазом [1]. В табл. 1 приведены значения температур достижимого перегрева некоторых жидкостей, полученные в результате нагрева тонкой платиновой проволочки коротким импульсом электрического тока (время нагрева составляло около 10− 7 с). Такой метод, названный методом теплового зонда, создан в Институте теплофизики РАН в Екатеринбурге.
P
α
Перегретая жидкость Tкип TI
T
Рис. 1. Диаграмма состояния жидкость – газ. Точки возможных состояний вещества лежат на ветвях α (жидкость) и β (газ) изогнутой поверхности в координатах V(Т, Р )
давлении плавно возрастает, пока мы не достигнем температуры кипения Ткип . При этой температуре упругость (давление) пара становится равной внешнему давлению и жидкость может вскипеть, если имеются центры образования зародышей пара на дефектах поверхности стенки сосуда или примесных частицах. Тогда объем скачком возрастет до своего значения на ветви пара β. При наличии таких центров жидкость не может быть значительно перегрета свыше Ткип . Именно поэтому молоко, имеющее большое число микрокапелек жира, не может быть сильно перегрето, и оно вскипает, убегая через край сосуда. На графике справа виден характерный перегиб поверхности V(Т, Р ), в каждой точке которого производная dV / dТ обращается в бесконечность. Это означает, что бесконечно малому приращению температуры dТ соответствует конечное приращение объема V. Множество точек перегиба, соответствующих различным давлениям, для которых dV / dТ = 0, образует линию, называемую спинодалью. Спинодаль – граница термодинамической устойчивости состояния вещества (жидкого или твердого), правее которой, как видно из рис. 1, вещество не существует в конденсированном состоянии. По достижении ее все вещество переходит в газообразное состояние, и при этом объем вещества скачком изменяется до ветви β. Например, расчет по уравнению состояния воды показывает, что ее температура на линии спинодали при атмосферном давлении равна ∼ 312°С. Это температура границы метастабильного и лабильного (совершенно неустойчивого и реально не существующего) состояния вещества, свыше которой термодинамика запрещает перегрев воды. Уже вблизи этой температуры каждая молекула становится
С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 9 , 2 0 0 1
ХИМИЯ центром небольшого (с радиусом 3 ⋅ 10− 11 м), так называемого гомогенного зародыша пара и вода вскипает по всему объему взрывообразно независимо от наличия центров зародышеобразования на дефектах поверхности сосуда. Температура такого бурного спонтанного вскипания может быть рассчитана на основании законов зародышеобразования, она обычно мало (1–3°) отличается от температуры спинодали и получила название температуры достижимого перегрева данного вещества. Именно эта температура (Тl)1 определяется опытным путем. Значения Тl некоторых веществ приведены в табл. 1. На основании теории зародышеобразования спинодаль может быть определена как граница, на которой все конденсированное вещество переходит в гомогенные зародыши другой фазы. Учитывая, что число зародышей в единице объема ограничено (при большом количестве зародышей их стенки начинают соприкасаться друг с другом, вещество теряет сплошность и переходит в газовую фазу), можно показать, что температура Тl , выраженная в градусах Кельвина, связана с температурой кипения простым соотношением пропорциональности: Тl = СТкип . Коэффициент С зависит от давления и состава жидкости и характеризует максимальный избыток тепловой энергии, запасаемой при ее перегреве. Для жидких углеводородов (бензол, толуол, ксилол, октан) С = 1,25–1,37, для этилового спирта С = 1,32). При высоких давлениях коэффициент С уменьшается до единицы [2]. Достижимые перегревы летучих жидкостей хорошо изучены как экспериментально, так и теоретически. А как обстоит дело с нелетучими жидкостями и твердыми веществами? Например, с расплавами полимеров, которые при нагреве не вскипают, а начинают разлагаться. У них при нагреве происходит не только смена агрегатного состояния, но и химическое превращение – деструкция. При повышении скорости нагрева температура начала деструкции полимера также повышается. Но есть ли предел такого перегрева, существует ли химическая спинодаль – аналог фазового перехода на границе устойчивости? А как обстоит дело с твердыми веществами, которые при нагреве, не плавясь, начинают разлагаться, например питьевой содой, перманганатом калия? Термодинамика дает на этот вопрос положительный ответ, поскольку в соответствии с уравнениями состояния твердых тел зависимость V (Т, Р ) имеет такую же S-образную форму, как показано на рис. 1. Так, например, обстоит дело с уравнениями состояния полимерных систем, некоторые из которых разработаны в Институте высоких температур РАН. Коэффициент С по различным уравнениям состояния, так же как и 1
Индекс l от limit – предел.
для летучих веществ, лежит, как правило, в пределах 1,2–1,3 (для нормального давления). Но термодинамические расчеты, оценки и прогнозы требуют экспериментальных подтверждений, и они были недавно получены различными методами и приборами высокоскоростного термического анализа. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОСТИЖИМЫХ ПЕРЕГРЕВОВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ Методы эксперимента. Для определения достижимых перегревов подходят далеко не многие методы физического эксперимента. Основным ограничением является требование выполнять очень точные замеры температур образцов, подвергаемых воздействию тепловых потоков большой интенсивности. По этой причине мало подходят радиационные и лазерные способы нагрева вещества: при мощном лучевом воздействии температура термодатчика может существенно отличаться от температуры вещества ввиду различия их поглощательной и отражательной способности. Воздействие мощных лазерных потоков обычно вызывает наряду с терморазложением еще и фотодеструкцию веществ. Применение методов лазерного нагрева в термическом анализе, по образному выражению Я. Шестака, подобно применению кувалды для колки орехов. Трудно отделить нужный сигнал от шумового. Более подходящими оказались контактные (кондуктивные) способы теплового воздействия на вещество. Некоторые результаты были получены методом теплового зонда, для растворов и расплавов, в частности полимеров и нелетучих жидкостей, разлагающихся при нагревании (Н2О2 , глицерин, полиэтиленгликоли различной молекулярной массы). Некоторые данные, полученные этим методом, приведены в табл. 1 и 2. Но указанный метод оказался неприменимым к сильно вязким и твердым веществам, взрывчатым и другим материалам. В Российском химико-технологическом университете им. Д.И. Менделеева совместно с ИВТ РАН создан универсальный метод контактного термического анализа, который позволяет не только определять температуры достижимых перегревов любых веществ, различающихся как по химическому составу, так и по агрегатному состоянию, но и исследовать кинетику испарения и терморазложения непосредственно вблизи температур достижимых перегревов. Важным достоинством метода являются изотермические условия испытаний образцов и его применимость к нелетучим веществам: полимерам, олигомерам, кристаллогидратам, твердым топливам и даже взрывчатым веществам, для которых применение других методов, связанных с нагревом, представляет большую опасность (воспламенение и взрыв образцов
ШЛЁНСКИЙ О.Ф. ДОСТИЖИМЫЙ ПЕРЕГРЕВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ
45
ХИМИЯ Таблица 2. Температурные характеристики (в °С) некоторых нелетучих веществ Тр
Tl
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД)
280 320
500–515 515
Полистирол блочный (ПС)
310
530
Меди сульфат пятиводный
258
320
Водорода пероксид*
158
370
Глицерин*
290
475
Аммония нитрат
170
340
Нитроцеллюлоза
180
330
Калия перманганат
240
370
Колеманит (минерал)*
380
400
Вещество Полиметилметакрилат (ПММА)*
Значком * отмечены вещества, для которых измеренные значения Тl подтверждены другими методами.
вместе с испытательной ячейкой), поскольку температура образца не изменяется во время опыта. Сущность контактного метода заключается в нанесении тонких слоев исследуемого вещества на предварительно нагретую до высокой постоянной температуры металлическую подложку – пластину, поверхность которой покрыта пленкой защитного металла (никель, золото или нержавеющая сталь), отполированной до зеркального блеска (последнее необходимо для устранения зародышеобразования на дефектах поверхности). После нанесения образца на подложку его температуру измеряли с помощью термопары, заделанной в металл на поверхности подложки непосредственно под образцом. Полимеры наносили контактным способом: по разогретой поверхности проводили стерженьком (как губной помадой) из исследуемого вещества – оно расплавлялось и оставляло вытянутый, постепенно тающий, как хвост кометы, след в виде тонкой полоски толщиной 5–7 мкм (рис. 2). Неплавящиеся вещества предварительно измельчали до тонкодисперсного состояния (частицы с размерами около микрометра), а затем смешивали с термостойкой кремнийорганической или другой жидкостью, хорошо смачивающей металл. Полученную эмульсию тонким слоем наносили на подложку, как и расплав. Для регистрации времени испарения и терморазложения образца, нанесенного на подложку, использовали его фото-, кино- и видеосъемку в инфракрасном (ИК) или видимом диапазоне спектра. Наиболее наглядными и удобными для обработки результатов испытаний оказались съемки в ИК-спектре, в котором образцы были светлее, чем изображение подложки (фона). На рис. 2 отчетливо видно постепенное ослабление
46
Держатель
Образец Рис. 2. Изображение в инфракрасных лучах образца расплава полиэтилена (светлая полоса на подложке). Слева – держатель с исходным полиэтиленовым стерженьком, используемым для нанесения пленки на подложку
интенсивности свечения в ИК-спектре пленки расплава полиэтилена по длине следа. Зная скорость движения и длину следа, нетрудно определить время полного разложения образца, находящегося на подложке. Изображение следа в крупном масштабе (оно занимало все пространство телеэкрана тепловизора) записывали на видеомагнитофон и анализировали последовательно каждый отдельный кадр видеозаписи, один из них помещен на рис. 2. На кадре виден стерженек из полиэтилена, закрепленный в держателе, равномерно движущийся по поверхности подложки. Современная техника тепловидения, то есть видения в темноте, позволяет регистрировать изменение интенсивности свечения по длине следа при температуре образца, равной температуре подложки. Наибольшей разрешающей способности – до нескольких микросекунд (минимальное время жизни образца на подложке) удалось достигнуть методом регистрации отраженного от образца слабого, не вызывающего нагрева луча лазера и анализом его сигнала (рис. 3) на компьютере. На рис. 3 приведены результаты измерений интенсивности отраженного от образца луча лазера для трех полимеров. На графике 1 четко видна многостадийность процесса термолиза полиметилметакрилата (оргстекла), что отличает его от одностадийного процесса испарения летучих жидкостей. На графике 2 отмечена двустадийность процесса деструкции полиэтилена низкой плотности, и только деструкция полиэтиленгликоля с молекулярной массой 40 000 протекает в одну стадию. Следует отметить, что на начальной стадии нагрева протекают в основном только процессы деления на части макромолекул полимеров (разрывы химических валентных связей), а затем они проходят
С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 9 , 2 0 0 1
ХИМИЯ Видеокамера Система фильтров
ров на линии спинодали. Соотношение пропорциональности Тl = СТр для этих веществ также выполняется при значениях коэффициента С = 1,1–1,5 [3].
He-Ne лазер подсветки Образец
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Преобразователь
Подложка ~220 B
Монитор
Печка
I, отн. ед. 0,25
0,20 1 0,15 2 0,10 3 0,05
0
100
200
300
400 t, мс
Рис. 3. Вверху изображена схема установки контактного термического анализа и регистратора. Внизу – результаты записи сигнала с фотоприемника для различных исследованных материалов; 1 – полиметилметакрилат, 2 – полиэтилен низкого давления, 3 – полиэтиленгликоль с молекулярной массой 40 000
одновременно с физическими процессами испарения продуктов деструкции – мелких фрагментов макромолекул. Результаты исследований. С помощью методов контактного термического анализа удалось впервые достигнуть высоких перегревов нелетучих веществ выше температуры начала их терморазложения Тр , определяемой при медленном (2–10° в 1 мин) нагреве образцов. Эта температура является аналогом температуры кипения летучих жидкостей. В отличие от летучих жидкостей вещество при этой температуре, не вскипая, переходит в продукты терморазложения за времена 10− 3–10− 7 с (в зависимости от химического состава), что подтверждается данными химического анализа. В табл. 2 приведены значения температур Тр и Тl некоторых исследованных нелетучих веществ при атмосферном давлении. Температуры Тl ПММА и ПС получили подтверждение расчетами по уравнению состояния этих полиме-
Что происходит с нелетучими веществами в результате нагрева до температуры Тl ? Ответ на этот вопрос зависит от природы данного вещества. В отличие от летучих жидкостей полимеры не могут испаряться целыми макромолекулами или вскипать при нагревании до температуры Тl . Сильное межмолекулярное взаимодействие в полимерах обеспечивает настолько прочную связь макромолекул между собой по всей их длине, что энергетически выгоднее использовать процесс постепенной деструкции – терморазложения (отделения боковых групп, деполимеризации), чем испарения с поверхности. Такие процессы наблюдаются при медленном нагреве. С повышением температуры роль межмолекулярного взаимодействия ослабевает. Поскольку скорость разрушения физических ван-дер-ваальсовых связей выше, чем более прочных химических, они быстрее реагируют на рост температуры. Поэтому при высокой скорости нагрева на короткое время удается достичь большей степени диссоциации физических связей макромолекул без их распада на мелкие фрагменты. При температурах, близких к Тl , межмолекулярное взаимодействие становится настолько слабым, что полимер готов перейти в газообразное состояние, при этом объем вещества резко возрастает ввиду увеличения расстояний между макромолекулами (вблизи перегиба поверхности V(Т, Р ) на линии спинодали). В таком состоянии макромолекулы становятся неустойчивыми. Они обладают избытком энергии по сравнению с их равновесным состоянием. При ослаблении физических связей интенсифицируется тепловое движение участков макромолекул, усиливаются колебательные и вращательные движения отдельных групп, вызывающие дополнительное нагрузки на химические связи. В результате начинается процесс термического распада даже тех связей, которые при низких температурах оставались прочными, скорость реакции возрастает и масса образца уменьшается значительно быстрее, чем в условиях медленного нагрева. При этом механизм реакций может изменяться. Поскольку температура Тl определяется энергией D межмолекулярного взаимодействия, можно записать, что D = αRТ, где α – коэффициент, обычно близкий к единице, а произведение RT характеризует величину тепловой энергии. Учитывая, что для многих полимеров значение энергии D = 6480 Дж/моль (это величина относится к так называемому диполь-дипольному
ШЛЁНСКИЙ О.Ф. ДОСТИЖИМЫЙ ПЕРЕГРЕВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ
47
ХИМИЯ взаимодействию [4]), получаем значение Тl , равное ∼800 К, что удовлетворительно соответствует полученным экспериментальным данным. В нелетучих веществах полимерного и неполимерного строения необратимый переход в продукты термораспада на спинодали сопровождается также резким увеличением частоты образования гомогенных зародышей, как и в летучих веществах. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕДСПИНОДАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ Обнаружение верхней температурной границы фазовых состояний нелетучих веществ имеет не только фундаментальное значение для понимания процессов терморазрушения материалов при интенсивном нагреве, но и практическое применение в инженерных расчетах и организации тепловых процессов в химически реагирующих веществах и материалах. Многие температурные зависимости, используемые в технологических и других инженерных расчетах всевозможных тепловых процессов (уравнение Клапейрона–Клаузиуса, уравнения Вант-Гоффа, Аррениуса, зависимость теплоемкости от температуры), выведены в предположении, что превращения происходят в условиях термодинамического равновесия. Расчеты по таким формулам и уравнениям дают хорошие результаты, если скорости нагрева вещества невелики, а время, отведенное на превращения (фазовые или химические), достаточно велико. Такие условия не соблюдаются при интенсивном подводе тепла к жидким и твердым реагентам, например в плазмохимическом реакторе, при обработке материалов лучами лазера, потоком электронов, при радиационном нагреве теплозащитных покрытий в аппаратах авиакосмической и ракетной техники. В таких условиях вещество оказывается значительно перегретым свыше температуры равновесного превращения в другие фазы. Как проводить расчеты в таких случаях? Если формально подставлять в упомянутые выше равновесные соотношения любые значения температуры, сколь угодно высокие и даже превышающие температуру Тl , можно получить всегда какой-то результат. Но такого рода результат не будет иметь физического смысла: на самом деле вещества как такового при температурах свыше Тl не существует. Оно превратилось или в пар, или в продукты термолиза, свойства которых существенно отличаются от свойств исходного конденсированного продукта. Такая ошибка может возникнуть, в частности, при расчетах на компьютере, если в программе не учтено существование температуры достижимого перегрева. Поэтому равновесные соотношения требуют корректировки с учетом спинодали и достижимых перегревов.
48
Для учета достижимых перегревов и различных предспинодальных эффектов в уравнения теплофизики и химической физики были введены параметры, отражающие специфику протекания превращений в условиях интенсивного нагрева при температурах, значительно превышающих Ткип и Тр . Естественно, введение указанных корректировок повлияло на результаты расчетов тепловых процессов. Так, например, расчет такого важного технологического параметра, как длина проектируемого плазмохимического реактора для переработки нефелинового сырья, показал, что этот габаритный размер можно сократить по сравнению с тем значением длины реактора, который получался в расчетах исходя из равновесных условий протекания процесса терморазложения нефелинов. Параметры предспинодальных эффектов были учтены в расчетах теплозащитных покрытий ракетных двигателей, что позволило более точно определить толщину стенок. Учет предспинодальных эффектов позволил добиться соответствия результатов расчетов скоростей распространения фронтов процессов горения энергоемких полимерных и других систем экспериментальным данным. С учетом достижимых перегревов проведены расчеты процессов газификации природных углей и других твердых топлив при высокоскоростном нагреве. Оказалось, например, и было подтверждено экспериментально (З.Ф. Чуханов), что при интенсивном нагреве возрастает (и при том значительно) выход полезных газообразных продуктов терморазложения углей различного химического состава. Создатели метода теплового зонда использовали его для технологического контроля времени полимеризации полимерных систем по измерениям температуры Тl . Оказалось, что по мере протекания полимеризации (отверждения мономера) температура Тl возрастает. В заполимеризованном состоянии полимера она имеет максимальное значение, что позволяет четко контролировать время процесса. Особо следует отметить возможность использования предспинодальных эффектов в экологии и энергоресурсосберегающих технологиях. В частности, использование предспинодальных эффектов позволяет значительно сократить и усовершенствовать технологический процесс получения питьевой воды из загрязненной или морской воды, если одновременно решить вопросы рекуперации тепловой энергии, затрачиваемой для перегрева воды свыше температуры кипения. Интенсивный нагрев позволяет решить некоторые задачи по более полной переработке отходов пластмасс, древесины, сельскохозяйственного производства, несортированных бытовых отходов [5]. Переработка данных отходов при интенсивном нагреве связана с предспинодальным пиролизом
С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 9 , 2 0 0 1
ХИМИЯ продуктов, при котором линейные полимеры полностью газифицируются, а полимеры сетчатого строения полнее пиролизуются, образуя твердый углеподобный остаток (пек). Низкомолекулярные соединения, находящиеся в смеси, переходят в газовую фазу при температуре, являющейся наивысшей температурой спинодали компонентов, находящихся в смеси. Также обстоит дело с нефтепродуктами тяжелых фракций (мазут, битум, асфальт) и отходами древесины, в состав которых входят низко- и высокомолекулярные соединения. Углеподобный продукт пиролиза после соответствующей подготовки может быть использован в качестве топлива, адсорбента, наполнителя (заменителя сажи), носителя катализатора. Органическая жидкая фаза может быть полезна для использования в качестве компонента низкокалорийных топлив. Следует также отметить, что результаты теоретических исследований достижимых перегревов позволили решить некоторые задачи по проектированию пузырьковых камер, насадок для истечения вскипающих жидкостей, использовать распыление перегретых жид-
костей для нанесения покрытий, получения мелкодисперсных порошков и т.п. [1]. ЛИТЕРАТУРА 1. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1976. 2. Шлёнский О.Ф. // Журн. физ. химии. 2001. Т. 75, № 2. С. 221 3. Шлёнский О.Ф. // Докл. АН. 2001. Т. 377. № 4. С. 472–476. 4. Аскадский А.А., Матвеев Ю.И. Химическое строение и физические свойства полимеров. М.: Химия, 1983. 5. Вайнштейн Э.Ф., Шлёнский О.Ф. // Пласт. массы. 1986. № 11. С. 13–14.
Рецензенты статьи Н.Ф. Степанов, Б.С. Бокштейн *** Орест Федорович Шленский, доктор технических наук, профессор Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева. Область научных интересов – теплофизика, химическая физика и механика полимеров композитов и материалов. Автор более 200 публикаций, из них пяти научных монографий.
ШЛЁНСКИЙ О.Ф. ДОСТИЖИМЫЙ ПЕРЕГРЕВ НЕЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ
49