Взаимодействие молекулы водорода с молекулой кислорода протекает сложным путем через ряд последовательных стадий. В настоящее время твердо установлено, что горение водорода происходит по цепному механизму, причем роль активных центров играют частицы . Последовательность и значение элементарных реакций при горении водорода описаны очень подробно для различных условий возникновения и развития водородных пламен.
Наиболее подробный анализ процесса горения водорода в режиме самовоспламенения экспериментальным и расчетным методами выполнен профессором А. Н. Баратовым. Им предложена следующая схема процесса, включающая четырнадцать основных элементарных реакций:
39
Корольченко А. Я. Процессы горения и взрыва
— зарождение активных центров происходит по реакции
— продолжение цепей по реакциям
(0)
(1)
(2) (3) (4) (5)
— разветвление цепей
(6) (7) (8)
Обрыв цепей
(9) (10)
(П) (12) (13)
Концентрация атомов водорода в начальной стадии процесса самовоспламенения составляет незначительную часть от начального содержания водорода. При развитии цепной реакции скорость превращения молекулярного водорода становится столь высокой, что он расходуется за сотые доли секунды.