Твердофазная реакция
Cтраница 3
Большинство твердофазных реакций протекает в несколько элементарных стадий. [31]
 |
Шахтная печь с вращающимся подом. [32] |
Большинство твердофазных реакций, в частности синтез тугоплавких неорганических соединений, обычно проводят в конденсированной фазе в печах различных типов. Взаимодействие исходных компонентов в таких условиях связано с определенными трудностями макрокинетического характера, так как реагенты в процессе реакции разделяются пленкой продукта, обладающей при этих температурах большим диффузионным сопротивлением. [33]
Продукты твердофазных реакций бывают различного агрегатного состояния: если продукт твердый, то он покрывает зерна одного из компонентов. Обычно это зерна компонента термодинамически более устойчивого, имеющего меньшее давление пара. Таким образом, поверхность зерен каждого реагента обнажена и доступна действию другого реагента только в первый момент реакции. Образующийся слой продукта реакции обладает определенным диффузионным сопротивлением и препятствует проникновению второго компонента в зону реакции. Диффузионное торможение реакции этим слоем зависит от его свойств. Если продукт реакции имеет меньший мольный объем, чем непрореагировавший реагент, зерна которого он покрывает, то слой образуется рыхлый, пористый и не оказывает существенного сопротивления диффузии. Если объем продукта реакции больше объема реагента, то слой образуется плотный, диффузия затрудняется, и скорость реакции падает. Если разница между мольными объемами реагента и продукта более 15 %, то продукт может отслоиться и образоваться пористость. [34]
Начало твердофазной реакции облегчается при наличии дефектов в кристаллической решетке исходной фазы. [35]
Для твердофазных реакций определение скорости отличается от используемого в гомогенных реакциях. [36]
Примером твердофазных реакций, скорость которых ограничивается диффузией реагентов, являются процессы зысокотемпературного окисления металлов и сплавов. По мере развития окисления и утолщения оксидной пленки на поверхности металла путь диффузии реагентов к границе раздела фаз увеличивается и скорость процесса уменьшается. [37]
Механизм твердофазных реакций изучен недостаточно. Средством управления скоростью таких реакций являются регулирование размеров зерен исходных реагентов, регулирование строения - их решеток, температуры процесса, а. Однако без детального выяснения механизма действия всех этих факторов невозможны их обоснованный выбор и оптимальное сочетание. [38]
Кинетика твердофазных реакций в других системах металл - окисел здесь не рассматривается, так как не имеет большого значения применительно к композитам. [39]
При твердофазных реакциях ( разд. При таком механизме реакции неизбежно сохраняется условие элек-тронейтральности в ионной решетке. [40]
В твердофазных реакциях ( I и III стадии) преобладающими являются физико-химические и электронные процессы, а реакции на границе металл-расплав эмали ( II стадия) - преимущественно электрохимического характера. [41]
В твердофазных реакциях превращение может начинаться только в объеме фазы, а затем развиваться на границе раздела между новой и старой фазами. Такие реакции, где зона или фронт превращения проходит по поверхности раздела твердое исходное вещество - твердый продукт, называются топохимическими. Примером таких реакций является выветривание кристаллогидратов. Еще Фа-радей заметил, что хорошо ограненные прозрачные кристаллы Cu2SO4 - 5H2O не теряют воду в сухом воздухе в течение длительного времени. Если же на их поверхность нанести царапину или сделать надлом, то сразу начинается быстрая дегидратация кристалла, которая всегда распространяется от поврежденного места. [42]
Объяснить эти твердофазные реакции на основе механизма ионной реакции невозможно, так как при низких температурах подвижность ионов слишком мала. Более вероятно, что протекает реакция с так называемыми преддиссоциированными анионными комплексами ( например, SO3), которые могут временно появляться в решетке кристалла. [43]
Рассмотренные примеры твердофазных реакций составляют лишь небольшую часть процессов, используемых в настоящее время для получения конструкционных и функциональных материалов. Вместе с тем они позволяют понять характер трудностей, которые следует преодолевать всякий раз, когда возникает задача получения нового твердофазного материала со структурно-чувствительными свойствами. Можно с определенностью утверждать, что потребность в таких материалах непрерывно возрастает. [44]
При изучении твердофазных реакций применяются комплексные исследования с привлечением различных методик. По этой причине интересно описание методик, специфичных для; твердофазных реакций. [45]
Страницы: 1 2 3 4