Deflagrācija pret detonāciju
Abi šie ir eksotermisku procesu veidi, kas notiek nedaudz atšķirīgā dabā. Termins “eksotermisks” attiecas uz enerģijas izdalīšanos apkārtējiem. Gan deflagrācija, gan detonācija ir veidi, kā siltuma un enerģijas plūsma tiek virzīta, saskaroties ar degšanas reakcijām. Degšana ir “ķīmiska reakcija, kurā viela ātri reaģē ar skābekli, radot siltumu un gaismu” (kā norādīts Oksfordas ķīmijas vārdnīcā).
Deflagrācija
Vārda “deflagrācija” cēlies no latīņu valodas un burtiski nozīmē “sadedzināt”. Deflagrācijā degšanas reakcijas siltums tiek pārnests slāni pa slānim; no karstā slāņa uz blakus esošo auksto slāni, padarot to karstu, un pēc tam no tā uz auksto slāni, kas atrodas tam blakus. Tas izraisa aizdegšanos un daudzus ugunsgrēkus mūsu ikdienas dzīvē izraisa šis siltuma pārneses process. Deflagrācijas svārstās no liesmām līdz nelieliem sprādzieniem. Tomēr kopumā šeit izmantotā siltuma izplatīšanās metode ir salīdzinoši lēna un notiek zemskaņas ātrumā. Termins “zemskaņas” attiecas uz jebkuru ātrumu, kas ir mazāks par skaņas ātrumu, un zemskaņas notikums būtībā notiek, izmantojot skaņas izplatības līdzekli.
Salīdzinoši lēnās siltuma pārneses dēļ deflagrācijas bieži tiek kontrolētas un neizraisa pēkšņus un masīvus sprādzienus, kuros papildus siltumam tiek atbrīvots arī liels gāzes spiediens. Tāpēc šis process tā drošības dēļ ir plaši izmantots daudzos iekšdedzes dzinējos. Kā arī pulvera aizdedzināšana, uguņošana, gāzes plīts aizdedzināšana utt.visi ir saistīti ar deflagrāciju.
Turklāt šis process ir izmantots akmens alu nojaukšanai ieguves rūpniecībā kā veselīga alternatīva augstas enerģijas sprāgstvielām, jo procesu ir diezgan viegli kontrolēt. Tomēr dažas pēkšņas īslaicīgas uzliesmošanas var nodarīt kaitējumu milzīgā īsā laikā atbrīvotās enerģijas daudzuma un spiediena ietekmes dēļ. Šīs īslaicīgās deflagrācijas vairāk atgādina detonācijas. Ja tas notiek iekšdedzes dzinējos, kur ideālā gadījumā sagaidāmais ir uzliesmošanas process, dzinējs klauvē ar pēkšņām iegremdēm, un tas izraisa jaudas zudumu un dažu dzinēja daļu pārmērīgu uzkaršanu.
Detonācija
Franču valodā vārds "detonācija" nozīmē "eksplodēt". Šajā procesā siltums tiek pārnests caur triecienviļņu fronti, ko vada augstas enerģijas eksotermiska reakcija, kas seko aiz muguras, kas šajā gadījumā ir sadegšanas reakcija. Detonācija notiek virsskaņas ātrumā (ātrumi ir lielāki par skaņas ātrumu), un triecienviļņu frontes dēļ tā izplatīšanās vidē izraisa lielu turbulenci, līdz ar siltumu izdalot lielu spiedienu.
Lielākoties bumbās un citās sprāgstvielās šis paņēmiens tiek izmantots jau kopš paša sākuma, triecienviļņi caur medijiem pārvietojas ātrāk nekā parasts vilnis. Turklāt trieciena viļņa izteikti virziena rakstura dēļ enerģija tiek atbrīvota vienā virzienā; parasti virziens uz priekšu. Detonāciju izmanto arī citiem mazāk destruktīviem mērķiem, piemēram, pārklājumu uzklāšanai uz virsmas, veco iekārtu tīrīšanai un lidmašīnu dzīšanai.
Kāda ir atšķirība starp deflagrāciju un detonāciju?
• Deflagrācija nozīmē “sadedzināt”, savukārt detonācija nozīmē “eksplodēt”.
• Deflagrācija ir salīdzinoši lēns process, salīdzinot ar detonāciju, kas notiek virsskaņas ātrumā.
• Detonācija atbrīvo vairāk enerģijas nekā deflagrācijas process īsākā laikā.
• Siltuma un enerģijas izplatīšanās detonācijas procesā notiek, izmantojot triecienviļņu fronti, savukārt deflagrācijas procesā siltuma pārnese notiek, siltumam izplūstot no slāņa uz slāni vidē.
• Detonācijas procesā papildus siltumam izdalās augstspiediena gāze, bet deflagrācijā galvenokārt izdalās siltums, kas izraisa relatīvi mazāku izdalīšanos spiedienā.
