Кинетика гетерогенных реакций кристаллизации

Возможность выделения двух конкурирующих фаз — алмаза и графита — существенно усложняет процесс кристаллизации. В кинетике гетерогенных химических реакций широко используются понятия и определения, заимствованные из учения о гомогенных химических реакциях. Во многих случаях это вполне оправданно, например, при каталитических реакциях. Во многих же гетерогенных процессах, например, процессах роста и травления кристаллов, происходит обмен веществом между газовой и твердой фазами, что приводит к ряду принципиальных особенностей гетерогенных реакций, идущих с образованием новой фазы. Эти особенности позволяют выделить физико-химический синтез веществ в качестве отдельного направления химического (неорганического и органического) синтеза, подобно тому как в настоящее время из общих методов анализа выделился физико-химический анализ. [c.22]

Недавно стали известны патенты США, в которых указан рост алмаза из этилена, ацетилена и их смесей [62]. Учитывая практическую ценность этих результатов, представляется интересным ис-, следовать кинетику роста алмаза из этих газов. Кроме того, непосредственное изучение элементарных процессов в гетерогенных реакциях представляет определенные трудности, особенно при совместной кристаллизации двух фаз — алмаза и графита. Поэтому независимое исследование возможных промежуточных реакций может служить источником информации о всем процессе в целом. [c.69]

Для характеристики скорости гетерогенных химических реакций необходимо привлекать законы диффузии, кристаллизации и формальной кинетики. Когда реакция лимитируется кристаллизацией конечной фазы, то скорость реакции описывается уравнением кинетики кристаллизации типа (1.20). Для реакции, протекающей по типу изоморфного замещения, следует рассматривать баланс растворенного вещества Ж1 на реакционной поверхности. [c.16]

Изучение кинетики кристаллизации неразрывно связано как с общими проблемами кристаллизации, так и с кинетикой гетерогенных химических реакций. Авторы стремились показать эту неразрывную связь, что и отражено в названии книги. [c.3]

Авторы рассматривают такой симбиоз кинетики гетерогенных химических реакций и процессов кристаллизации как физико-химическую кристаллизацию. [c.5]

Химическое растворение представляет собой гетерогенную химическую реакцию, продукты которой растворяются в жидком объеме. Возврат к исходному твердому веществу путем кристаллизации здесь невозможен. В условиях химического растворения могут образовываться твердые или газообразные продукты реакции, значительно осложняющие кинетику растворения. Экранизация поверхности растворения твердыми продуктами реакции существенно замедляет процесс, а выделение газообразной фазы ускоряет растворение до определенных пределов, за которыми становится заметным экранирующее действие газовой фазы. Процессы растворения протекают обычно достаточно быстро. Этому способствует непосредственный контакт движущейся (перемешиваемой) жидкости с поверхностью растворяющихся частиц. [c.276]

Наконец, следует установить связь понятия частоты образования зародыша / с понятиями и обозначениями, обычно принятыми в реакционной кинетике, и показать целесообразность введения этого понятия. Скорость реакции в гомогенных системах принято определять через —йс/йЬ или +(1х/с11, где с обозначает устанавливающуюся на данный момент молярную концентрацию исчезающего, х — образующегося вещества, t — время. Для сравнения с кинетическим числом соударений в последнее время чаще вместо молярных используют молекулярные концентрации. В гетерогенных системах обозначения менее единообразны. В извест-еом законе Нойеса — Нернста скорость растворения выражается через прирост концентрации +йх/М. Напротив, скорость испарения обычно описывается числом или весом молекул, испаряющихся ежесекундно с 1 см поверхности. Скорость кристаллизации обы що дается в виде линейного или пространственного продвижения кристалла и т. д. [c.87]

Учитывая перечисленные выше обстоятельства, автор с сотр. предпринял исследование структур, возникающих в результате полимеризации, в сочетании с изучением кинетики процесса полимеризации. В результате проведенных исследований было установлено, что в случае полимеризации этилена реакция роста цепи протекает с высокой скоростью, и поэтому вначале происходит полимеризация, тогда как кристаллизация начинается сразу же после того, как образовался собственно полимер. В результате имеет место явление складывания цепей и образование неупорядоченных ламелярных кристаллов. В случае использования гетерогенных циглеровских катализаторов, разумеется, нельзя полностью исключить возможности образования волокнистых структур типа бахромчатой мицеллы в результате случайного эпитаксиального осаждения, однако более правдоподобным представляется предположение о том, что наличие механических усилий, действующих в процессе нолимеризации, приводит к вытягиванию полимерных ценей из ламелярных кристаллов, разворачиванию и образованию волокнистых структур [58]. [c.213]

Изучение пространственного распределения ПЦ представляет принципиальный интерес. При выяснении особенностей кинетики и механизма реакций в твердой фазе, количественном сопоставлении скоростей реакций в жидкой и твердой фазах, и т. д. в первую очередь необходимо учесть реальное распределение активных центров по объему. В твердых телах (а иногда и в достаточно вязких жидкостях) вследствие замораживания трансляционной подвижности пространственное распределение ПЦ может отражать либо гетерогенность распределения молекул, из которых образуются активные центры, либо гетерогенный характер процессов, приводящих к образованию радикалов. Начальная гетерогенность может возникнуть из-за макро- или микроскопического разделения фаз при кристаллизации, скопления дефектов, сферо-литной структуры полимеров и т. п. Причиной гетерогенного механизма образования активных центров является, например, зарождение их в приповерхностном слое и трековые эффекты при радиолизе. Представления об ионизации Б треках лежат в основе теории процессов радиолиза. Размеры и геометрия областей, в которых происходит ионизация, зависят от энергии и массы ионизирующей частицы, однако в любом случае образующиеся ионы или возбужденные молекулы распределены небольшими группами или роями вдоль пути ионизирующей частицы. Если стабилизирующиеся вторичные активные центры (радикалы и др.) образуются непосредственно в результате диссоциативной ионизации или рекомбинации первичных ионов, то их пространственное распреде- [c.201]

Переработка природных фосфатов в простой и двойной суперфосфат. Простой суперфосфат получают разложением апатитов серной кислотой. Этот гетерогенный процесс, лимитируемый, в основном, диффузионной кинетикой, можно условно разбить на два этапа. Первый — это диффузия серной кислоты к частицам апатита, которая сопровождается быстрой химической реакцией, идущей на межфазной поверхности (поверхности частиц апатита) вплоть до полного израсходования кислоты, и кристаллизация сульфата кальция. [c.18]

Полученные экспериментальные данные подтверждают, таким образом, справедливость представлений о процессе кристаллизации, базирующихся на основных положениях химической кинетики. По крайней мере на стадии образования зародышей кристаллизацию можно рассматривать как химическую реакцию. Выше было показано, что и дальнейший ее ход может быть представлен как своеобразная реакция, идущая в гетерогенной системе. [c.52]

Предлагаемая вниманию читателей книга посвящена исследованию кинетики гетерогенной кристаллизации из газовой фазы. Имеется несколько монографий по общим вопросам кристаллизации, однако кинетика кристаллизации в них отдельно не рассматривается, хотя она заслуживает к себе такого же отношения, как и кинетика химических реакций. Более того, можно показать, что формальная химическая кинетика гетерогенных реакций может быть получена из основных положений теории пуклеации и поверхностных явлений. [c.3]

Из практического опыта известно, что время пребывания капли в технологической плазме составляет величину порядка 1 с. Капля имеет границу, на которой идут гетерогенные реакции, продвигающуюся по мере испарения растворителя в глубь капли. Вещество капли по мере протекания разложения претерпевает известные физикохимические превращения испарение растворителя, гидролиз, диссоциацию и т. п. Капля состоит из множества компонентов, что создает разделы фаз, напряжения по их границам, многочисленные ядра образования новой фазы и центры кристаллизации все это усложняет физико-химический механизм превращений в потоке технологической плазмы. Нри распыле раствора возникает нолидиснерсный ансамбль капель, что приводит к различным скоростям разложения капель разного размера. Последнее еще более затрудняет анализ кинетики плазменных реакций, участвующих в процессе разложения раствора, поэтому традиционные подходы, в том числе и прямое изучение брутто-кинетики реакций, выглядят сомнительными. [c.272]

Вероятность образования критических зародышей при гетерогенной пуклеации существенным образом зависит от физико-химических свойств подложки, причем влияние структуры подложки может быть разным. С одной стороны, структура образующейся новой фазы связана со структурой подложки. Это кристаллофизический аспект явления. С другой — подложка (с физико-химической точки зрения) обладает определенными адсорбционными свойствами, что во многом определяет характер гетерогенной реакции и влияет на кинетику зародышеобразования и роста новой фазы. Сложность проблемы заключается в том, что кристаллизационные процессы связаны с актами гетерогенной реакции, а сами акты кристаллизации, в свою очередь, зависят от физико-химических свойств среды. [c.5]

Проследить влияние надмолекулярных структур на реакции с участием макромолекул — весьма трудная задача, потому что для выявления именно этого эффекта в изменении реакционной способности полимеров надо быть твердо уверенным в том, что все другие причины и в первую очередь диффузионные факторы сведены к нулю. Между тем высокая склонность макромолекул к упо-. рядочению, причем не только в твердой фазе, но и в растворах, приводит к резкому возрастанию диффузионных помех при изучении кинетики реакций, и часто именно эти процессы определяют суммарную скорость реакции. Повышение плотности полимера при кристаллизации, образование прочной сетки водородных связей, затрудняюш ей доступ низкомолекулярного реагента, залечивание пор и микротреш ип при отжиге — все это в первую очередь сказывается на скорости диффузии реагента через твердое полимерное вещество, если речь идет о гетерогенной реакции с участием твердого полимера. В результате меняется фактически не собственно реакционная способность макромолекулы или ее звена, а доступность этой макромолекулы по отношению ко второму реагенту. [c.271]

ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА, изучает хим. св-ва и строение твердых тел, реакции в твердых телах, пути получения и практич. использования разл. тинов твердых тел. Развитие X. т. т. началось с исследования хим. связи и структуры кристаллов. После обнаружения дефектов в кристаллах и онределения их роли в хим. р-циях, диффузии и др. процессах возник новый раздел X. т. т.— химия несовершенных кристаллов, рассматривающая структуру дефектов, их взаимод. друг с другом и с кристаллич. решеткой, участие в хим. и физ.-хим. превращениях. Важный раздел X. т. т.— термодинамика твердого состояния в-ва, включающая учение о фазовых превращ. и гетерогенных равновесиях. X. т. т. изучает также кинетику хим. р-ций в твердых телах, кристаллизацию, диффузию, топохимические реакции. Физ. методы инициирования р-ций в твердых телах привели к тесному переплетению X. т. т. с радиационной химией, фотохимией, механохимией, разл. разделами физики твердого тела, физико-хим. механикой, материаловедением и др. [c.653]

С несколько иных позиций рассмотрена кристаллизация тугоплавких металлов из газовой фазы. Кристаллизация металлов, в особенности тугоплавких металлов, характеризующихся высокой энергией связи, существенно отличается от процессов вакуумной конденсации металлов за счет наличия в суммарном процессе кристаллизации гетерогенной химической реакции, которая сама является весьма сложным и многостадийным процессом. Д.ля понимания механизма гетерогенных процессов особое значение имеет рассмотрение их с учетом энергетической неоднородности поверхности, на которой протекают элементарные акты реакции. Достаточно указать на те фундаментальные результаты, которые получены С. 3. Ро-гинским в работах по кинетике адсорбции и химических реакций на неоднородных поверхностях. Эти исследова- [c.7]

Из приведенного экспериментального материала видно, что кристаллизация солей во многом напоминает ход химических реакций в гомогенных или гетерогенных системах. Поэтому и описание процесса кристаллизации должно основываться на кинетических закономерностях аналогичного вида. В реальных условиях кинетика кристаллизации и дисперсность осадков существенно зависят от иримесей 1119—122]. [c.64]

Внешняя массопередача в йёкото-рых конкретных процессах. . . . 4. Внутренняя массопередача . .. . . 5. Топонимические реакции. .... 6. Кинетика кристаллизации. ... 7. Кинетика электродных процессов 8. Общие сведения о катализе. . 1. . 9. Гомогенный катализ в растворах 10. Гетерогенный катализ...... [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология