[科普中国]-CO生成炭黑论

CO生成炭黑论（theory of carbon black formation via CO disproportionation）是指火焰中炭黑形成的理论之一。1952年，德国人贝伦斯（H.Behrens）提出，在预混合火焰中形成炭黑可能是由于火焰中主要燃烧产物CO经过菩陀阿特歧化反应而来。

简介CO生成炭黑论（theory of carbon black formation via CO disproportionation）是指火焰中炭黑形成的理论之一。1952年，德国人贝伦斯（H.Behrens）提出，在预混合火焰中形成炭黑可能是由于火焰中主要燃烧产物CO经过菩陀阿特歧化反应而来1。

有游离氢存在的反应在有游离氢存在的情况下，反应依下式进行：

CO+OH=CO2+H

CO+H=C固+OH

这个观点没有得到广大同行学者的支持2。

C2炭黑生成论C2炭黑生成论（C2 theory of carbon biack formation）是指火焰中形成炭黑的早期理论之一。它认为在预混合火焰中炭黑的形成由于原料经热解生成的C2多自由基的聚合而来。

1940年，史密斯（E.C.W.Smith）在试验乙烯预混合火焰时发现，当原料组成（乙烯/空气配合比）或压力有很小改变时，马上导致火焰颜色自绿色转向亮白色（表征炭黑形成），并在火焰内部锥体的发射光谱上检定出C2多自由基的带，于是史密斯就推想炭黑的形成乃是乙烯热解后生成多自由基的瞬间聚合而来。这一理论观点当时曾在学术界影响较大，但至20世纪50年代，托马斯（A.Thomas）等开始怀疑此观点的正确性，指出这个机理要求原料分子在反应时超越很高的能峰，需要外界供给特别高的能量，这在火焰条件下是难于实现的。1960年，盖登（A.G.Gaydon）等也列举多种实验事实，证明这一机理的不可靠性3。

C3炭黑生成论C3炭黑生成论（C3 theory of carbon biack formation）是指解释火焰中炭黑生成机理的早期理论之一。1956年，卡朋斯（F.Cabannes）提出，在火焰内的高温度区燃料分子大都深刻分解而变成碳的蒸汽，在此蒸汽中C3自由基浓度最大，而炭黑的形成地带都在温度梯度大的部位，故而炭黑从C3蒸气聚合而来。这个观点提出后，未受到学术界的支持2。

乙炔生成炭黑论乙炔生成炭黑论（acetylene theory of car-bon biack formation）是指最早提出火焰中生成炭黑的理论观点。

在长达一个世纪里经众多学者参与研究和不断发展下，至20世纪70年代成长为最完善的公认的理论。此理论的支持者认为炭黑在火焰中的生成乃是燃烧分子首先热解而生成共同的中间产物乙炔，然后再由此乙炔经同时的聚合和脱氢，生成长链聚乙炔，最后转成炭黑。这个理论观点的最初雏型，被贝特洛于1866年提出，他认为乙炔乃是炭黑生成过程中的主要中间产物，乙炔的继续脱氢聚合导致生成炭黑。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学