ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гордеева, С. Я. Гордеев, В. Н. Бровиков. Влияние размеров зерен реагентов на кинетику их гетерогенного взаимодействия из "Вопросы кинетики и катализа" Кинетические исследования порошковых смесей перпклаза и корунда различной гранулометрии позволили выявить закономерности изменения скорости реакции и количества образующегося продукта в зависимости от размеров зерен реагентов и их соотношения. На этой основе предложен способ рационального фракционирования дисперсных материалов, позволяющий получать сопоставимые результаты при кинетических исследованиях и направленно регулировать зерновой состав смесей с целью оптимизации технологии синтеза окисных соединений. [c.25] Для изучения влияния размеров частиц и их соотношений была выбрана система периклаз—корунд . Исходные материалы — монокристаллы окислов магния и алюминия с содержанием основного вещества соответственно 99,96 и 99,99% после измельчения в агатовой ви броступке рассеивались на фракции с средним радиусом зерен, мкм 102,5 2,5 51,25 1,25 32,25 0,75 19, 25 0,75 14, 5 0,5 9,5 0,5 4,75 0,5 1,93 0,25 1,45+0,20 0,67 0,15. Монофракционные порошки прокаливались 12 час при 1600°С в платиновом тигле (газовая среда — воздух) и медленно охлаждались (2° С/мин) до комнатной темнературы. [c.26] В случае, когда покрывающий компонент В измельчен сильнее покрываемого (рис. 2,6), диффузионное сопротивление при возрастании толщины слоя продуктов на крупных зернах покрываемого реагента будет больше, чем когда более крупные зерна покрывающего реагента В окружены мелкими зернами покрываемого (рис. 2, в). [c.27] Степень измельчения одного из компонентов смеси не должна быть чрезмерной, поскольку в таком случае крупные зерна одного компонента будут окружаться несколькими слоями мелких зерен другого (рис. 2, г). В итоге вместо интенсификации процесса будет наблюдаться его торможение (рис. 1). Замедлению процесса способствует и спекание мелких зерен, агломерация которых может привести к их механическому отрыву, а тем самым — к выключению из сферы взаи-модейспвия. Последнее однозначно подтверждается результатами исследования структуры образцов после изотермического нагревания. [c.27] Интересно отметить, что увеличение выхода продуктов в смесях, состоящих из крупных зерен покрывающего компонента и мелких зерен покрываемого, сопровождается образованием более пористого продукта. [c.27] Для количественной оценки влияния зернового состава на скорость процесса снимались изотермы для смесей MgO и AI2O3 при размерах зерен, соответственно равных, мкм 1,45 и 1,45 14,5 и 14,5 1,45 и 14,5 14,5 и 1,45. Оказалось, что десятикратное увеличение размеров зерен в монофракционных смесях приводит к почти двухкратному снижению кажущейся константы скорости реакции при практически не изменяющейся эффективной энергии активации. [c.27] Еще более сильное (Влияние на кинетику гетерогенны.х процессов оказывает полидисперсность зерен взаимодействующих веществ, чем и объясняется, частично, несопоставимость результатов кинетических исследований однотипных систем, полученных различными авторами и плохая воотроизводимость результатов, при исследованиях одних и тех же смесей, если исходные вещества и сами смеси готовились с нарушением принципа однократной подготовии [5]. [c.28] Характерный для двухфракционных смесей ход изотерм (рис. 1) можно объяснить, приняв условно, что каждое крупное зерно радиусом Я одного реагента окружено равпомерным слоем максимально плотно упакованных мелких зерен с радиусом г другого реагента (рис. 4,а), суммарный объем которых равен объему крупного зерна, т. е. [c.28] Для смесей с иным отношением компонентов требуется учитывать стехиометрические коэффициенты. [c.29] Максимальный и минимальный размеры зерен крупной и мелкой фракции исходных веществ, обеспечивающие оптимальный режим твердофазного синтеза, выбираются конкретно для каждой системы с учетом диффузионных затруднений массопереносу сквозь слой образующихся продуктов и экономичности процесса диспергации веществ для получения мелкой фракции. На наш взгляд, средний радиус крупных зерен одного из реагентов не должен превышать 10 мкм. Это позволяет в достаточной степени интенсифицировать процесс от начала до полного завершения при достаточно небольших затратах и технической простоте получения мелкозернистых фракций. [c.29] Для промышленного синтеза более приемлем вариант применения полифракционных порошков как прерывного, так и непрерывного гранулометрического состава, но и в этом случае порошки покрываемого вещества должны иметь размер частиц в 5— 10 раз меньший no- pais-нению с частицами покрывающего. [c.29] Выше приведенные факты свидетельствуют о том, что процессы изомеризации толилфенилсульфонов в присутствии хлористого алюминия и в серной кислоте [3] аналогичны. Поэтому можно полагать, что толилсульфоны изомеризуются в присутствии хлористого алюминия как и в серной кислоте преимущественно по межмолекулярному механизму с перемещением фенилсульфонильной группы. [c.31] Вернуться к основной статье