Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 9
I) лимитируемые скоростью собственного химического взаимодействия;
II) лимитируемые скоростью диффузии;
III) лимитируемые скоростью химического взаимодействия и диффузии одновременно;
IV) лимитируемые скоростью испарения или возгонки.
К классу I относятся многие процессы, в которых роль физических явлений несущественна вследствие малой скорости собственно химического взаимодействия, незначительности толщины диффузионного слоя, высоких значений коэффициентов диффузии и тому подобных причин.
В числе реакций класса I практически возможно любое из следующих пяти явлений, определяющих соответственно пять подклассов процессов этого класса:
1) реакция первого порядка;
2) реакция второго порядка;
3) взаимодействие при постоянной концентрации реагирующих веществ, а также реакции нулевого порядка;
4) автокаталитическая реакция;
5) несколько последовательных реакций.
К подклассу 1 этого класса относятся, в частности, реакции диссоциации, играющие большую роль во многих процессах, протекающих при нагревании кристаллических реагентов.
Подкласс 2 в числе многих других процессов включает в себя реакцию взаимодействия между некоторыми окислами, имеющими значение в технологии силикатов.
Подкласс 3 включает в себя взаимодействия между двумя твердыми веществами и между твердым телом и жидкостью при постоянной концентрации последней (обусловленной, например, составом, плавящимся при температуре процесса) и т. д.
Класс II охватывает большинство так называемых твердофазовых процессов, связанных с возникновением достаточно существенного диффузионного слоя продукта реакции на зернах какого-либо реагента. Если в последнем случае скорости собственно реакции и диффузии соизмеримы между собой (достаточно близко друг к другу), то процесс относится к классу III; но поскольку эти скорости меняются в самых широких пределах в зависимости от температуры или степени завершения процесса, реакции класса III на практике могут встречаться в весьма редких случаях.
Класс IV объединяет некоторые процессы образования шпинелей, сульфидов и других соединений, лимитируемые испарением или возгонкой какого-либо вещества. Сюда, в частности, по-види-
мому, относятся многие процессы взаимодействия основного окисла к кислотным, изученные Яндером [235—238].
Таким образом, исходя из описанного принципа можно классифицировать все реакции в твердых телах, имеющих практическое значение.
При этом необходимо учитывать, что в соответствии со сказанным выше одно и то же химическое превращение смеси твердых веществ на разных стадиях своего протекания, в зависимости от соотношения между значениями отдельных сопротивлений процесса, может быть отнесено к тому или иному из указанных классов. Очевидно, например, что некоторые процессы, сопровождаемые возникновением диффузионного слоя продукта и относящиеся в начальной стадии к классу I или IV, по достижении сопротивления диффузии определенной величины становятся процессами класса II или III.
Другие части:
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 1
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 2
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 3
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 4
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 5
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 6
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 7
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 8
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 9
Классификация реакций в порошковых смесях. Часть 10