Oxydation et combustion des systèmes H₂—O₂—N₂—CF₃Br entre 400 et 500° C

Laboratoire de Cinétique et Chimie de la Combustion E.R.A. 1025 Université des sciences et techniques de Lille 59655 – Villeneuve D’Ascq Cedex, France.

Résumé

Une étude physicochimique et analytique de la réaction d’oxydation et de combustion des mélanges : H₂ — O₂ — N₂ — CF₃Br est effectuée par la méthode du pyromètre, entre 400 et 500°C. La réaction est suivie en fonction du temps par la mesure de la variation de pression et de l’intensité lumineuse dans le cas des flammes. Un certain nombre de produits formés sont dosés par spectroscopie infrarouge (CO₂, CF₂O, CF₃OX avec X = F et H, CF₃H et FBrCO) et par polarographie (quantité totale d’hydracides formés d’une part dans le réacteur et d’autre part obtenus par hydrolyse des halogènes, CF₂O, FBrCO et CF₃OX).

Dans l’intervalle de température considéré, le fait fondamental est le remplacement de la réaction d’oxydation de l’hydrogène en chaînes ramifiées par une réaction en chaînes énergétiques, induites par les mélanges X₂ — H₂ (avec surtout X₂ = F₂). L’existence de ces chaînes thermiques pourrait expliquer notamment pourquoi CF3Br est globalement un assez mauvais inhibiteur de la flamme d’hydrogène...

Abstract

The physico-chemical and analytic studies of the oxidation and combustion of the H₂ — O₂ — N₂ — CF₃Br mixtures are performed by means of the pyrometer method between 400 and 500°C. The reaction is followed as a function of time by measuring the pressure variation and the light emission when flames appear. Some of the formed products are analysed by infra-red spectroscopy (CO₂, CF₂O, CF₃OX with X = F and H, CF₃H and FBrCO), and by polarography (mainly HX produced in the vessel on the one hand, and as a result of the hydrolysis reactions of halogens, CF₂O, FBrCO and CF₃OX on the other hand).

In the considered temperature interval, the fundamental fact consists in replacing the branching chains oxidation reaction of hydrogen by a thermal chains reaction induced by the X₂ — H₂ mixtures (mostly with the X₂ = F₂ mixture).

The existence of these thermal chains might particularly explain why, on the whole, CF₃Br is a rather bad inhibitor of the hydrogen flame.