Общие положения. Элементарные процессы. Часть 1

Химическое взаимодействие в смеси кристаллических реагентов обладает, как известно, некоторыми существенными особенностями: оно протекает на поверхности раздела сосуществующих

. фаз, т. е. имеет гетерогенный характер. Как всякое топохимическое взаимодействие, оно зависит от пространственного расположения масс регулирующих компонентов и связано с возникновением фаз нового (измененного) химического состава, т. е. является в конечном итоге превращением второго типа; оно состоит из ряда элементарных процессов, в числе которых могут быть также превращения первого типа.

Для выяснения характера и последовательности этих процессов Хюттиг [221, 222] предпринял в свое время обстоятельное исследование взаимодействий в смесях порошкообразных окислов различных металлов при постепенном повышении температуры. Он наблюдал изменение состава и свойств смесей по рентгенограммам, по сорбции красителей и паров воды, каталитическому воздействию смеси на некоторые реакции, ее магнитной восприимчивости, флюоресценции, а также с помощью некоторых других методов. Особенно подробно было изучено взаимодействие окиси цинка с окисью железа.

На основании проведенного исследования Хюттиг заключил, что процесс взаимодействия реагентов в упомянутой смеси и во многих других кристаллических смесях можно разделить на шесть

периодов:

а) покрывания;

б) активирования вследствие образования «квазимолекул» и молекулярных поверхностных пленок;

в) дезактивации молекулярных поверхностных пленок;

г) активирования вследствие внутренней (объемной) диффузии;

д) образования кристаллического продукта реакции;

е) исправления дефектов кристаллической решетки образовавшегося соединения.

Период покрывания характеризуется соприкосновением поверхностей веществ, что достигается уже при смешивании

их и увеличивается при нагревании. Адсорбционная способность красителя (кривая 7, рис. 43) при этом понижается точно так же, как и при дальнейшем ходе процесса. Применяя красители, адсорбируемые избирательно, можно установить, что один из реагирующих компонентов «покрывает» другой. «Покрывающим» компонентом обычно является вещество, обладающее более низкой температурой плавления.

Период активирования вследствие образования «квазимолекул» и молекулярных поверхностных пленок. В случае смеси окиси цинка с окисью железа этот период (300—400° С) характеризуется увеличением каталитического действия смеси (кривая 2) на реакцию 2СО + O2 = 2СO2 (при температуре 250° С), скорости сорбции паров воды (кривая 3), каталитического действия на реакцию 2NaO = 2N2 + О2 при температуре 510° С (кривая 4) и изменением цвета по шкале Оствальда (кривая 5).

Период дезактивации молекулярных поверхностных пленок.

Для смеси окиси цинка с окисью железа этот период наблюдается в интервале температур 400—500° С. При этом увеличивается прочность связи в поверхностной пленке, вследствие чего активность реакционной смеси понижается. В некоторых смесях, например окиси магния и окиси железа, этот период не наблюдается.

 

Другие части:

Общие положения. Элементарные процессы. Часть 1

Общие положения. Элементарные процессы. Часть 2

Общие положения. Элементарные процессы. Часть 3

Общие положения. Элементарные процессы. Часть 4

Общие положения. Элементарные процессы. Часть 5

 

 

Содержание