Процессы лимитируемые скоростью химического взаимодействия (область химической кинетики) . Часть 5

Интегрирование уравнения (127) при начальном условии G = и τ = 0 приводит к уравнению

(128

позволяющему характеризовать зависимость скорости процесс; от радиуса частиц исходной смеси.

Легко видеть, что уравнение 127) и (128) справедливы также для кубических зерен, если R характеризует их средний размер.

Заменяя в уравнении (128) KR-1 = К', можно написать

(128а)

Справедливость уравнения (128а) в условиях, когда скорость процесса ограничивается скоростью собственно реакции, экспериментально подтверждена Гинстлингом и Фрадкиной [247] на примере взаимодействия соды с двуокисью кремния при температуре 740° С (табл. 25, рис. 56). Диффузионное сопротивление процесса ограничивалось при этом за счет осуществления его в тонкодисперсной смеси реагентов в присутствии плавня — поваренной соли.

Важно, что вычисление скорости того или иного процесса, подчиняющейся какому-либо из приведенных выше уравнений, может дать различные результаты в зависимости от соотношения между размерами зерен реагентов.

Далее, вид кинетических закономерностей существенно меняется, если взаимодействие протекает не в порошкообразной смеси, состоящей из частиц, более или менее близких к сферическим или кубическим, а между реагентами, имеющими форму таблеток и соприкасающимися между собой плоскими по верхностями.

В этом случае

скорость «твердофазовых» процессов, лимитируемых химическим взаимодействием, должна, очевидно, подчиняться уравнениям (96), (104), (105), (107) и (111), хотя, как это следует из перечисленных уравнений, при у -> 0 и здесь dy/dx -> 0

Таким образом, микрокинетика (собственно химическая кинетика) разных «твердофазовых» реакций может иметь различный характер, зависящий от условий их проведения и отличный от характера гомогенных реакций, характеризующихся согласно стехиометрическим уравнениям соответственно теми же количествами реагирующих молекул.

 

Другие части:

Процессы лимитируемые скоростью химического взаимодействия (область химической кинетики) . Часть 1

Процессы лимитируемые скоростью химического взаимодействия (область химической кинетики) . Часть 2

Процессы лимитируемые скоростью химического взаимодействия (область химической кинетики) . Часть 3

Процессы лимитируемые скоростью химического взаимодействия (область химической кинетики) . Часть 4

Процессы лимитируемые скоростью химического взаимодействия (область химической кинетики) . Часть 5

 

 

Содержание