Abstract
Rohre aus spektralreinem graphitischen Kohlenstoff wurden mit Luft und N~2~/O~2~‐Gemischen anderer Zusammensetzung laminar durchströmt und die Abbrandgeschwindigkeit als Funktion von Gasdruck, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit gemessen. Dabei wurde festgestellt — wie bereits früher vermutet —, daß die für den Umsatz maßgebenden Gesetzmäßigkeiten mit steigender Temperatur zweimal wechseln. In jedem der drei Temperaturbereiche bestimmt ein jeweils anderer Teilvorgang die gesamte Umsatzgeschwindigkeit. Bei relativ niedrigen Temperaturen (500–600° C), bei denen die gesamte innere Oberfläche des porösen Festkörpers durch die Umsetzung ausgenutzt wird, ist dies die heterogene chemische Reaktion. Mit steigender Temperatur (um 750° C) wird dieses Gebiet abgelöst durch den Bereich vorherrschender Porendiffusion. Hier zieht sich die an der Reaktion teilnehmende Zone des inneren Porengefüges immer mehr zur äußeren Oberfläche hin zurück, und die Temperaturabhängigkeit der Umsatzgeschwindigkeit entspricht nur noch dem halben Wert der Aktivierungsenergie der chemischen Reaktion. Bei hohen Temperaturen (oberhalb 1200° C) schließlich gewinnt die Diffusion durch die an der äußeren Feststoffoberfläche anliegende hydrodynamische Gasgrenzschicht entscheidenden Einfluß auf den Umsatz, der dann praktisch unabhängig von der Temperatur wird.