Сплошной слой - твердый продукт
Cтраница 2
Существует еще два типа кинетических кривых взаимодействия газа с поверхностью твердого тела. Если образования ядер фазы твердого продукта по тем или иным причинам не происходит, реакция остается в гомогенной области. Так обстоит дело, в частности, при восстановлении специально приготовленного оксида железа, при карбидировании железа оксидом углерода. В этом случае в пределах поверхности монослоя может быть реализована полная кинетическая картина реакции газа с твердым телом: образование дефектов и кластеров дефектов, образования ядер фазы твердого продукта, их рост и слияние в сплошной слой твердого продукта. [17]
В связи с этим кинетические кривые, представленные на рис. 6.2, получают следующую интерпретацию. Пусть протекает реакция газа с твердым телом, один из продуктов которой также является твердым телом. При контакте газа с исходным твердым телом скорость реакции относительно мала. По мере того как образуются зародыши ( ядра) фазы твердого продукта реакции, появляется поверхность раздела твердых фаз, величина которой растет во време ни как вследствие быстрого роста имеющихся ядер, так и вследствие относительно медленного образования новых ядер. В соответствии с этим наблюдаемая скорость реакции в начале процесса мала, затем возрастает. Далее растущие ядра фазы твердого продукта начинают сливаться; образование новых ядер практически не происходит ( из-за отсутствия свободной поверхности); поверхность раздела твердых фаз и, соответственно, наблюдаемая скорость реакции проходят через максимум. В дальнейшем слияние отдельных зародышей приводит к уменьшению поверхности раздела твердых фаз ( и наблюдаемой скорости реакции) и образованию сплошного слоя твердого продукта, граница которого ( поверхность раздела твердых фаз) постепенно продвигается в глубь зерна исходного твердого вещества. Из этого описания ясно видно, что нестационарность топохимических реакций связана, в частности, с особенностями развития реакционной зоны. [18]
Страницы: 1 2