ピーターズの4段階化学

ピーターズ4段階化学は、メタン 燃焼の体系的に簡略化されたメカニズムであり、1985年にそれを導き出したノーバート・ピーターズにちなんで名付けられました。 ^{[1] [2] [3]}このメカニズムは次のように表されます^[4]

${\displaystyle {\begin{aligned}&{\text{I)}}&&{\ce {CH4 + 2H + H2O -> CO + 4H2}}\\&{\text{II)}}&&{\ce {CO + H2O <-> CO2 + H2}}\\&{\text{III)}}&&{\ce {H + H + M -> H2 + M}}\\&{\text{IV)}}&&{\ce {O2 + 3H2 <-> 2H + 2H2O}}\end{aligned}}}$

このメカニズムは、各反応が起こる4つの異なる領域を予測した。ラジカル消費層として知られる3番目の反応は、ほとんどの熱が放出される部分であり、燃料消費層としても知られる最初の反応は、炎の狭い領域で起こる。4番目の反応は水素 酸化層であり、その厚さは前の2つの層よりもはるかに大きい。最後に、一酸化炭素酸化層は、2番目の反応に対応し、それらの中で最も大きく、非常にゆっくりと酸化される。^{[5] [6]}

1987年にピーターズとフォルマン・A・ウィリアムズによって水素ラジカルの定常状態近似を仮定して3段階のメカニズムが導き出された。 ^[7 ]

${\displaystyle {\begin{aligned}&{\text{I)}}&&{\ce {CH4 + O2 -> CO + H2 + H2O}}\\&{\text{II)}}&&{\ce {CO + H2O <-> CO2 + H2}}\\&{\text{III)}}&&{\ce {O2 + 2H2 <-> 2H2O}}\end{aligned}}}$

• ゼルドビッチ・リニャンモデル