Cтраница 2
В дуговой электросварке сочетаются элементы металлургических и термических процессов, протекающих в специфических для сварки условиях. Основной металл и электрод плавятся в атмосфере высокой температуры вольтовой дуги, вследствие чего химическая активность перегретого металла и окружающей газовой среды значительно повышаются. Каплеобразный перенос электродного металла в вольтовой дуге способствует развитию контактной реакционной поверхности между перегретым ( частично парообразным) металлом и окружающей его газовой средой. Высокая концентрирован-ность нагрева и небольшой объем сварочной ванны обусловливают быстрый отвод тепла большой массой холодного основного металла. Кратковременность процесса плавления и последующей кристаллизации затрудняет регулирование химических реакций, дегазацию и удаление неметаллических включений. [16]
К ним относятся, в частности, реакции, в которых число появляющихся на поверхности образца зародышей достаточно для образования уже на первой стадии реакции непрерывной реакционной поверхности раздела, охватывающей полностью каждую из частиц. Аналогичная картина наблюдается, когда зародыши, образовавшиеся на поверхности даже в небольшом числе, очень быстро растут: они почти мгновенно покрывают всю поверхность образца. На кинетику этих реакций процессы образования поверхности раздела оказывают лишь Ограниченное влияние, а их исследование можно провести практически так же, как и тех процессов, в которых в реакцию вступает одновременно вся поверхность. И в том, и в другом случае только развитие реакционной поверхности раздела определяет скорость реакции. Отсюда следует, что изменения этой скорости однозначно отражают изменения скорости процесса, происходящего на поверхности раздела. Этот факт позволяет в принципе довольно подробно изучить кинетику развития реакционной поверхности раздела при использовании лишь общих методов, описанных в предыдущей главе. [17]
Однако нужно избегать слишком жесткого или слишком узкого подхода при выборе образцов. Конечно, для каждого данного исследования могут представлять интерес различные типы образцов, соответствующие проводимым на них экспериментам, например пластинки для наблюдений под микроскопом, кристаллический и стандартизованный по размерам частиц порошок для кинетического исследования хода реакции. Можно также использовать тот факт, что при изменении размеров зерен изменяется отношение поверхности к объему. Это позволило бы рассмотреть вопрос об относительной роли, которую играет зародышеобразование в процессах развития реакционной поверхности. [18]
К этому классу реакций относятся некоторые процессы выщелачивания, когда диффузия через ламинарный слой жидкости, окружающий частицу, лимитирует скорость процесса. То же имеет место в различных процессах растворения. Для этого класса реакций скорость развития реакционной поверхности раздела зависит от эффективности перемешивания ( и, как следствие, от формы реактора), а иногда и от размеров и формы частиц. Как и в случае, когда скорость определяется процессами на поверхности раздела, эти соображения применимы лишь тогда, когда скорость развития реакционной поверхности раздела остается постоянной от начала до конца реакции. [19]
К ним относятся, в частности, реакции, в которых число появляющихся на поверхности образца зародышей достаточно для образования уже на первой стадии реакции непрерывной реакционной поверхности раздела, охватывающей полностью каждую из частиц. Аналогичная картина наблюдается, когда зародыши, образовавшиеся на поверхности даже в небольшом числе, очень быстро растут: они почти мгновенно покрывают всю поверхность образца. На кинетику этих реакций процессы образования поверхности раздела оказывают лишь Ограниченное влияние, а их исследование можно провести практически так же, как и тех процессов, в которых в реакцию вступает одновременно вся поверхность. И в том, и в другом случае только развитие реакционной поверхности раздела определяет скорость реакции. Отсюда следует, что изменения этой скорости однозначно отражают изменения скорости процесса, происходящего на поверхности раздела. Этот факт позволяет в принципе довольно подробно изучить кинетику развития реакционной поверхности раздела при использовании лишь общих методов, описанных в предыдущей главе. [20]
Дериватографический анализ позволяет - проводить исследования в близких или идентичных условиях, а это, в свою очередь, дает возможность получить сравнительные данные о реакционной способности карбонатов лития, натрия и калия при взаимодействии с окисью железа в зависимости от соотношения компонентов смеси и условий проведения опытов. Как отмечалось ранее, в смесях карбонатов щелочных металлов с окисью железа первоначально, независимо от соотношения компонентов, образуется метаферрит, существующий в определенной температурной области в качестве единственного соединения. Степень образования метаферрита может быть вычислена по потерям СО2 пробы, фиксируемым на кривой ТГ. Как установлено, реакционная способность карбонатов уменьшается в ряду от лития к калию, что является следствием повышения основности щелочного металла, обусловливающей возрастание термической стойкости карбоната. Любое отклонение состава смеси от стехиометрии приводит к повышению скорости образования феррита щелочного металла. Подобное явление характерно также для систем: карбонаты, нитраты и гидроокиси щелочных металлов - двуокись титана и др. и обусловлено особенностями реакций в смесях твердых веществ, в значительной степени зависящих от развития реакционной поверхности. [21]