Pyrolyse de composés endothermiques gazeux par la méthode du tube à choc

Centre de Recherches sur la Chimie de la Combustion et des Hautes Températures, C.N.R.S., 45045 Orléans Cedex et U.E.R. de Sciences Fondamentales et Appliquées — Université d'Orléans 45046 Orléans Cedex, France.

Résumé

Les pyrolyses de composés gazeux très endothermiques, les azotures d'hydrogène et de chlore dilués dans Ar, ont été étudiées dans un tube à choc avec différentes techniques d'analyse : spectroscopie d'émission, spectrométrie de masse et strioscopie laser. Avec HN₃ la décomposition entre 55 et 200 Torr et 850 et 2000 K suit un mécanisme complexe caractérisé par une période d'induction et un écart à la distribution de Boltzmann des niveaux d'énergie de HN₃. La pyrolyse de N₃Cl entre 50 et 600 Torr et 500 et 1200 K est compliquée par la photolyse en avant du front de flamme Les expressions des constantes de vitesse globales et le mécanisme réactionnel sont discutés en fonction des profils d'émissions à différentes longueurs d'onde.

Abstract

Pyrolyses of very endothermic gaseous compounds, hydrogen azide HN₃ and chlorine azide N₃Cl, were investigated by the shock-tube method connected to various diagnostic techniques : emission spectroscopy, mass spectrometry and laser schlieren. The thermal decomposition of HN₃ diluted in Ar was studied in a pressure range from 55 to 200 Torr and between 850 and 2000 K. It takes place according to a complex mechanism, that is characterized by an induction period and a departure from the Boltzmann distribution of HN₃ molecule energy levels. N₃Cl pyrolysis for various Ar dilutions was studied between 50 and 600 Torr and at temperatures from 500 to 1200 K. The analysis of results becomes complicated by the phenomenon of photolysis before the shock-front. The expressions of the overall rate constants and the reaction mechanism of azide decomposition are discussed from the emission profiles registered at various wave-lengths.