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

 

 

Содержание