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Die Rußbildung in der Pyrolyse von n-Hexan, Benzol und
Kohlenwasserstoffen im Stoßrohr wird mit hoher Zeitauflösung
absorptionsspektroskopisch beobachtet und Gasproben durch ein
besonders schnelles Ventil gesammelt.
Vom Beginn der Pyrolyse bis zum Einsetzen der Rußbildung wurde stets
eine Induktionszeit beobachtet, deren Dauer von der Temperatur, der
Kohlenstoffkonzentration und der Struktur des pyrolysierten
Kohlenwasserstoffs abhängt. Dieser Zusammenhang wird mit einem
Arrhenius-Ansatz beschrieben. Der Vorfaktor A ist für Aromaten eine
Größenordnung kleiner als für Alkane. Die scheinbare
Aktivierungsenergie beträgt (220 ± 10) kJ/mol.
Das Rußmassenwachstum, das der Induktionsperiode folgt, wird mit einem
Gesetz erster Ordnung beschrieben. Durch Normierung der
Geschwindigkeitskonstanten auf die Kohlenstoffdichte zeigt, daß das
Rußmassenwachstum in Pyrolysen und in vorgemischten Ethylenflammen
vergleichbar schnell abläuft.
Die Rußausbeute der Aromaten und Acetylen hat bei bei 1800 K ein
Maximum. Für Ethylen und Alkane liegt diese charakteristische
Temperatur um rund 100 K höher.
Neben Ruß und Wasserstoff sind Acetylen gefolgt von Methan und
Ethylen die wichtigsten Hauptprodukte. Die polycyclischen Aromaten
tragen keine Seitengruppe und enthalten maximal einen Fünfring.
Der Rußpartikeldurchmesser ist im Bereich von 30 nm.
Der Einfluß von Eisenpentacarbonyl auf die Rußbildung ist gering.
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-5086
