Cтраница 1
Реакционная способность твердого тела не одинакова по кристаллографическим гран-ям кристалла, поскольку на различных гранях меняется концентрация поверхностных ионов ( поверхностная плотность), а кроме того, поверхностные ионы на различных гранях имеют разную координацию. Следовательно, управляя формой и габитусом образующихся кристаллов, можно регулировать реакционную способность твердого тела и, в частности, активность клинкерных минералов по отношению к воде. Искусственное воздействие на форму и размер кристаллов называют модифицированием. [1]
Реакционная способность твердого тела может зависеть от таких физических свойств, как удельная поверхность, размеры пор и их распределение, размеры кристаллов и их распределение. Пространственное распределение дефектов, примесей или других потенциально активных центров также имеет значение, и там, где это возможно, следует приводить их характеристики. [2]
Немалую роль в формировании реакционной способности твердого тела играет текстура. Поликристаллическое тело ( каким является частица цемента) состоит из ансамблей монокристаллов, связанных между собой более или менее прочными мостиками из монокристаллического, но деформированного вещества, или с помощью химических связей между атомами, находящимися по обе стороны от поверхности раздела между зернами. Кроме того, свойства твердого тела определяются особенностями поверхностных слоев. Эти свойства чувствительны к примесям даже при очень малых их концентрациях. Поэтому примесные компоненты часто вводят в сырьевую смесь как способ регулирования свойств клинкерных минералов. [3]
Обсуждавшиеся выше методы повышения реакционной способности твердых тел путем изменения условий получения или с помощью специальной термообработки, введения примесей и механического воздействия не исчерпывают имеющихся возможностей. [4]
Это является основной причиной увеличения реакционной способности твердых тел при повышении температуры. [5]
При любом исследовании транспортных свойств или реакционной способности твердых тел прежде всего встает вопрос о том, является ли данное вещество ионным или электронным проводником или же обладает обоими типами электропроводности. [6]
Уже сравнительно давно известно [1, 2], что реакционная способность твердых тел проходит через максимум в области кристаллографических переходов и что на реакционную способность твердых тел влияют также определенные виды обработки, например механическая деформация, приводящая к снижению упорядоченности кристаллитов. В результате исследований, выполненных в последнее десятилетие, нам теперь известно несколько фактов, проливающих свет на характер соотношения между дефектами кристаллической решетки и катализом, хотя мы до сих пор еще не в состоянии сформулировать удовлетворительную общую теорию, описывающую такое соотношение. Тем не менее этот вопрос необходимо обсудить прежде всего потому, что, анализируя свойства дефектов, мы, вероятно, сможем внести ясность в наши представления об активных центрах - термине, который становится слишком общеупотребительным в литературе о катализе. Далее, если мы хотим понять, как влияет радиация на катализ, необходимо сначала выяснить, каким образом структурные нарушения изменяют свойства твердого тела. [7]
Этим в значительной мере и определяется увеличение реакционной способности твердых тел с увеличением дисперсности. [8]
Следует упомянуть также чисто химический метод измерения энергии связи по реакционной способности твердого тела, основанный на измерении его химического потенциала. [9]
Так как все твердофазные реакции связаны с перемещением точечных дефектов, можно - ожидать, что реакционная способность твердых тел существенно зависит от нестехиометрии. Это справедливо для реакций твердое - твердое, твердое - газ и, возможно, для некоторых реакций твердое - жидкость. Хотя работ в этой области и немного, однако можно считать установленным [176] факт, что дефекты играют важную роль в твердофазных реакциях. [10]
Дефекты реальных кристаллов определяют, как известно, их структурную разупорядоченность, которая является важнейшим фактором, определяющим реакционную способность твердых тел, так или иначе связанную с переносом вещества. Из современных представлений физики спекания кристаллических порошков [174] следует, что высокая слеживаемость минеральных удобрений и других неорганических солей связана с подвижностью структурных элементов солевой системы и, соответственно, с малой прочностью структуры дефектных кристаллических блоков. [11]
Вне поля зрения теории оставались, однако, вопросы, связанные с определением кинетических параметров топохимических реакций и характеристикой реакционной способности твердого тела. Это являлось, пожалуй, неизбежной ступенью развития теории, так как в связи со сложностью и специфичностью реакций с участием твердых тел задача оценки реакционной способности и определения кинетических параметров могла быть поставлена только после построения надежных кинетических моделей, отражающих особенности развития процесса во времени. [12]
Уже сравнительно давно известно [1, 2], что реакционная способность твердых тел проходит через максимум в области кристаллографических переходов и что на реакционную способность твердых тел влияют также определенные виды обработки, например механическая деформация, приводящая к снижению упорядоченности кристаллитов. В результате исследований, выполненных в последнее десятилетие, нам теперь известно несколько фактов, проливающих свет на характер соотношения между дефектами кристаллической решетки и катализом, хотя мы до сих пор еще не в состоянии сформулировать удовлетворительную общую теорию, описывающую такое соотношение. Тем не менее этот вопрос необходимо обсудить прежде всего потому, что, анализируя свойства дефектов, мы, вероятно, сможем внести ясность в наши представления об активных центрах - термине, который становится слишком общеупотребительным в литературе о катализе. Далее, если мы хотим понять, как влияет радиация на катализ, необходимо сначала выяснить, каким образом структурные нарушения изменяют свойства твердого тела. [13]
Для реакций с участием твердых веществ скорость взаимодействия очень чувствительна к степени смешения реагентов и состоянию их кристаллической решетки, так как любые нарушения в этой решетке вызывают увеличение реакционной способности твердых тел. [14]
В сущности, если сопротивления стадий ( 1) и ( 2) малы по сравнению с сопротивлением стадии ( 3), то концентрация реагирующего газа как на внешней, так и на внутренней поверхности твердого тела равна концентрации в основном потоке газа. Так как реакционная способность твердого тела ( стадия 3) обычно возрастает с температурой быстрее, чем стадии ( 1) и ( 2), то достигаются температуры, при которых сначала сопротивление стадии ( 2), а затем и сопротивление стадии ( 1) становятся значительными. Сопротивление стадии ( 2) при данной температуре определяется величиной пор и степенью их взаимосвязи внутри твердого тела и не может сильно меняться для данного типа углерода; с увеличением скорости реакции область проникновения реакции в твердое тело заметно уменьшается. Сопротивление стадии ( 1) может быть легко уменьшено увеличением скорости газового потока, обдувающего поверхность твердого тела, которая в свою очередь уменьшает толщину пленки. Это получается не только в результате более высокой скорости переноса вещества через пленку, но и за счет увеличения концентрации реагента на поверхности благодаря уменьшению вторичных реакций в пленке. [15]