Растворение как гетерогенный химический процесс

Химическая коррозия металлов представляет собой такой вид коррозии, в основе которого лежат законы обычных гетерогенных химических реакций. Разрушение металлов под действием агрессивных газов при высоких температурах, исключающих конденсацию влаги на поверхности металла, а также, по-видимому, их растворение в условиях контакта с органическими средами, не проводящими тока, относятся к процессам химической коррозии. [c.486]

Гетерогенные химические процессы растворение и выщелачивание, обжиг, абсорбция и десорбция описываются уравнением массопередачи, которое рассмотрено в главах IV и VI (см. ур. 39). [c.276]

Независимо от характера движения жидкости у границы раздела фаз всегда существует диффузионный слой жидкости, через который в результате молекулярной и конвективной диффузии частицы растворяющегося вещества проникают в массу раствора, а молекулы растворителя — к растворяющейся твердой поверхности. В случае химического растворения активный растворитель транспортируется через диффузионный слой к поверхности твердого вещества, а в обратном направлении — в массу раствора диффундирует продукт реакции. Поэтому скорость растворения кристаллических тел в жидкостях определяется главным образом законами диффузии — диффузионной кинетикой. Иногда она лимитируется скоростью гетерогенной химической реакции на поверхности контакта фаз, т. е. подчиняется законам химической кинетики. В первом случае процесс называют диффузионным, во втором — кинетическим. [c.217]

В производстве катализаторов процесс измельчения включен во многие технологические схемы, так как от размера поверхности твердых материалов зависят скорость гетерогенных химических процессов и интенсивность проведения многих операций, сопровождаемых массообменом (например, растворение, выщелачивание, спекание и др.). Действительно, скорость любого массообменного процесса описывают уравнением [c.261]

Растворение как гетерогенный химический процесс [c.45]

При химической коррозии происходит процесс прямого соединения металла с агрессивными компонентами среды. Обычно происходит окислительно-восстановительный процесс, в котором окислителем является агрессивный компонент среды. Продуктами коррозии могут быть окислы (Ме Ол) или металлорганические соединения. К типично химической относится коррозия металлов газами при высоких температурах, например окисление кислородом с,образованием окисной пленки (слоя). Химическая коррозия наблюдается и в жидких средах, не являющихся электролитами, например в безводных спиртах, бензоле, бензине, керосине и т. п. По характеру разрушения химическая коррозия достаточно однородного металла относится к равномерной. В газовой среде обычно происходит нарастание слоя продуктов коррозии на поверхности металлов. В жидкой среде возможно отслоение и отпадение продукта коррозии от металла или растворение его. Процесс химической коррозии подчиняется закономерностям гетерогенных химических процессов, т. е. скорость коррозии выражается формулой [c.235]

Методы расчета статистических характеристик процессов с сегрегацией, их экспериментального исследования, оценки динамики, оптимизации нуждаются в дальнейшем развитии. В книге сделана попытка решения этих задач, доведения методов расчета до инженерных формул и прикладных программ. В первой главе приведены модели процессов с сегрегацией безотносительно к их технологическому назначению. Во второй главе описана методика построения моделей конкретных технологических процессов (растворения, сушки, грануляции, кристаллизации, гетерогенных химических процессов, процессов микробиологического синтеза), которые могут быть рассмотрены как процессы с сегрегацией. Третья глава посвящена структурному анализу гидродинамических характеристик, необходимых при расчете времени пребывания агрегатов в системе. В четвертой и пятой главах рассмотрены некоторые задачи экспериментального исследования, анализа з стойчивости и оптимизации сегрегированных процессов. [c.6]

Выражение (XVI, 9) дает возможность рассчитать константу скорости процесса растворения илп гетерогенной химической реакции, если скорость реакции определяется диффузионной стадией. С увеличением температуры константа скорости растет в соответствии с температурным [c.427]

Химическое превращение в гомогенной системе называют гомогенной химической реакцией (напрнмер, реакции в растворах, расплавах, газах). Химическое превращение в гетерогенной системе называют гетерогенной химической реакцией (например, образование или растворение осадков, полимеризация, адсорбционные и многие каталитические процессы). [c.154]

Гетерогенными называются процессы, протекающие на поверхности раздела соприкасающихся фаз. К ним относятся химические процессы между веществами, находящимися в различных фазах, горение топлива, окисление металлов кислородом воздуха, процессы на поверхности катализаторов, а также многие физические процессы растворение газов и твердых тел в жидкостях, кристаллизация чистых жидкостей и растворов и др. [c.318]

Физико-химические процессы, в которых участвуют вещества, находящиеся в разных фазах системы, называются гетерогенными. К гетерогенным относятся процессы испарения, растворения твердых тел и газов, кристаллизация. Многие химические взаимодействия также являются гетерогенными — восстановление оксидов [c.399]

Гетерогенные равновесия, при которых процесс перехода веществ из одной фазы в другую не сопровождается изменением их химического состава, называются фазовыми равновесиями. К ним относятся испарение, конденсация, плавление, кристаллизация, сублимация, полиморфные превращения, растворение и другие процессы, широко осуществляемые в технологии. [c.177]

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]

Ионы исследуемых веществ получают и методом ионизации при бомбардировке быстрыми атомами (ББА) [19]. В этом случае пучок ионов инертного газа (обьино ксенона), ускоренных до энергии 3-10 кэВ, нейтрализуют путем захвата электронов или путем перезарядки, превращая его в пучок ускоренных атомов. Пучок атомов нод углом от вертикали к поверхности 70 С направляют на мишень, которая представляет собой глицериновую матрицу, содержащую растворенную или суспендированную пробу. В качестве матрицы применяют также тиоглицерин, тетраэтиленгликоль, диэтиламин и другие жидкости, характеризующиеся низким давлением паров [44, 45]. Такая матрица обеспечивает постоянное обновление молекул анализируемых веществ на поверхности и длительный стабильный ионный ток, что позволяет использовать плотность первичного пучка бомбардирующих атомов более высокую, чем при работе с твердой подложкой, без существенного повреждения образцов [45]. Для получения полного масс-спектра методом ББА достаточно 5 нг вещества. Однако количественные измерения затруднительны, поскольку на результаты оказывает влияние концентрация пробы в гетерогенной смеси, наличие солей и других примесей. Масс-спектры, полученные методом ББА, как и в методе ЭВИ, содержат пики протонированных, молекулярных и осколочных ионов, а также ионы, образовавшиеся при присоединении к молекуле катиона Ыа" или К". Матрица может взаимодействовать с пробой, быть причиной химического шума, обусловленного самой матрицей и ее аддуктами с анализируемым веществом или загрязнителями, например, щелочными металлами. С другой стороны, химические процессы, происходящие в самой матрице, а также при взаимодействии анализируемого вещества с матрицей и примесями, могут повысить чувствительность анализа и дать структурно-информативные ионы. [c.849]

В результате физического растворения исходное твердое вещество не меняет своего химического состава. После растворения в чистом растворителе это вещество можно восстановить в твердом состоянии, используя такие процессы, как выпаривание и кристаллизацию. Химическое растворение — это гетерогенная химическая реакция, протекающая в системе твердое тело — жидкость. При этом исходное вещество в твердом виде не может быть восстановлено из раствора чисто физическими методами. Электрохимическое растворение протекает в условиях, когда процессу сопутствует перенос электрических зарядов. [c.8]

Многие гетерогенные технологические процессы не связаны с химическими реакциями, а включают лишь физико-химические явления. К таким процессам из рассмотренных выше можно, например, отнести испарение без изменения состава, конденсацию, перегонку, растворение и экстрагирование, не сопровождающиеся химическими реакциями кристаллизацию, ие сопровождаемую гидратацией, простую абсорбцию, физическую адсорбцию, эмульгирование и т. д. Количественная характеристика этих процессов основана на общеизвестных физико-химических. закономерностях и разработана достаточно полно. Такого рода процессы описываются в курсе процессов и аппаратов химической технологии. [c.124]

Коррозия металлических низкотемпературных поверхностей, включая дымовые трубы и газоходы, определяется протеканием ряда многостадийных реакций и процессов. Здесь протекают процессы диффузии коррозионного агента через слой отложений к металлу, гетерогенные химические реакции кислот с отдельными компонентами отложений и собственно материалом поверхности, а также электрохимические процессы анодного растворения металла и восстановления окислителя. [c.165]

В химической и смежных отраслях промышленности контакт между дисперсной твердой фазой и сплошной средой, фильтрующейся через неподвижный, движущийся или псевдоожиженный слой дисперсного материала, используется для увеличения поверхности контакта фаз в процессах, сопровождающихся гетерогенными химическими реакциями, в процессах адсорбции, растворения, кристаллизации, ионного обмена, сушки и т. п. (см. последующие главы). [c.261]

Различают химическую, биохимическую и электрохимическую коррозию металлов. Химическая коррозия металлов представляет собой их самопроизвольное разрушение, в основе которого лежат законы обычных гетерогенных химических реакций. Разрушение металлов под действием агрессивных газов при высоких температурах, исключающих конденсацию влаги на поверхности металла, а также, по-видимому, их растворение в условиях контакта с органическими средами, не проводящими тока, относятся к процессам химической коррозии. Биохимическая коррозия, или биокоррозия, вызывается жизнедеятельностью различных микроорганизмов или использующих металл как питательную среду, или выделяющих продукты, действующие разрушающе на металл. Биокоррозия обычно накладывается на другие виды коррозии. Для ее развития наиболее благоприятны почвы определенных составов, застойные воды и некоторые органические продукты. [c.458]

Неидеальность неводных растворов связана, в первую очередь, с процессами межмолекулярной ассоциации растворенного вещества и его взаимодействия с молекулами экстрагента, воды и т.д. Учет этих эффектов с помощью соответствующих гомогенных или гетерогенных химических реакций обычно приближает коэффициенты активности распределяемого вещества в органической фазе к единице и, следовательно, упрощает описание распределения. [c.15]

Гетерогенные процессы более распространены в промышленной практике, чем гомогенные. При этом, как правило, гетерогенный этап процесса (массопередача) имеет диффузионный характер, а химическая реакция происходит гомогенно в газовой или жидкой среде. Однако в ряде производств протекают гетерогенные реакции на границе Г—Т, Г—Ж, Ж—Т, которые обычно и определяют общую скорость процесса. Гетерогенные реакции происходят, в частности, при горении (окислении) твердых веществ и жидкостей, при растворении металлов и минералов в кислотах и щелочах. [c.64]

По механизму процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металлов. В первом случае протекает обычная гетерогенная химическая реакция между атомами металла и металлоида, например высокотемпературное окисление металлов кислородом, окисление поверхности алюминия на воздухе, взаимодействие металлов с серой и хлором. Во втором случае коррозионный процесс протекает в растворах электролитов и окисление-восстановление осуществляется электрохимическим путем. Скорость электрохимической коррозии в отличие от химической зависит от потенциала корродирующего металла. Однако, как было недавно показано Я. М. Колотыркиным и сотрудниками, и в электролитах окисление металлов при коррозии осуществляется как электрохимическим, так и частично химическим путем (например, растворение хромистых сталей в кислотах). [c.223]

Таким образом, можно выделить две группы химических процессов, приводящих к вулканизации каучука во-первых, гетерогенные процессы, в результате которых формируется либо гомогенная, либо микрогетерогенная вулканизационная структура во-вторых, гомогенные процессы с участием растворенных в каучуке агентов вулканизации, приводящие к формированию также гомогенной либо микрогетерогенной сетки. [c.247]

Независимо от характера движения жидкости у границы раздела фаз всегда существует диффузионный слой жидкости. Он представляет собой некоторое сопротивление диффузии частиц растворяемого вещества в массу раствора, а в случае химического растворения — диффузии химически активного растворителя к поверхности растворяющегося вещества и диффузии в раствор образующегося на этой поверхности продукта реакции. Поэтому скорость растворения кристаллических тел в жидкостях определяется главным образом законами диффузии. Интенсивность растворения, как интенсивность всякого гетерогенного процесса, зависит от величины поверхности контакта фаз — чем мельче кристаллы, тем больше их удельная поверхность и тем быстрее они растворяются. Мелкие кристаллы растворяются быстрее также и потому, что в них относительная доля материала (ионов, молекул), находящаяся у вершин трехгранных углов и ребер, значительно больше, чем в крупных. Затрата же энергии на разрушение вершин и ребер кристалла, отнесенная к единице массы, меньше, чем на разрушение граней. С наименьшей скоростью растворяются наиболее развитые грани кристалла. Различной скоростью растворения отдельных элементов кристалла, в том числе разных его граней, объясняется и изменение его формы при частичном растворении — грани и ребра искривляются. Существенную роль при этом играют также неравномерно распределенные в кристалле примеси, делающие его неоднородным. [c.36]

У стекол системы германий—селен ковалентная составляющая химической связи близка к таковой у элементарного германия и у стеклообразных селенидов мышьяка. Поэтому скорость растворения стеклообразных селенидов германия, как и селенидов мышьяка, определяется гетерогенной химической реакцией на поверхности стекла и не зависит от процесса диффузии. [c.215]

Скорость растворения трехкомпонентных стеклообразных сплавов систем мышьяк—германий—сера и мышьяк—германий—селен, связь между атомами в которых практически ковалентна, также определяется гетерогенной химической реакцией на поверхности стекла и не зависит от влияния процесса диффузии. Об этом свидетельствуют отсутствие влияния перемешивания раствора на скорость растворения, сравнительно высокие значения энергии активации растворения, а также удовлетворительное согласие значений Сэ и Ст. [c.216]

Скорость растворения стеклообразных полупроводниковых сплавов, связь между атомами в которых в основном ковалентная, определяется гетерогенной химической реакцией на поверхности стекла и не зависит от влияния процесса диффузии. Об этом свидетельствуют высокие значения энергии активации растворе/1ия и отсутствие влияния перемешивания н скорость растворения. [c.235]

Рассмотрена динамикй физических и химических явлений, происходящих при геологических процессах,— теплопроводности, плавления, кристаллизации, растворения, гетерогенных химических реакций. Даны математические модели природных (метасоматического, магматического, гидротермального и экзогенного ин-фильтрационного рудообразующих, гипергенных) и искусственных (подземного выщелачивания руд, генерирования пара в подземных пластах-коллекторах) геохимических процессов. Модели сопоставлены с результатами экспериментальных исследований и с конкретными геологическими данными. Освещены теоретические основы количественных методов оптимизации подземного выщелачивания руд. [c.2]

Задача о массотеплообмене движущейся твердой частицы, капли или пузыря с окружающей средой лежит в основе расчета многих технологических процессов, связанных с растворением, экстракцией, испарением, горением, химическими превращениями в дисперсной системе, осаждением аэрозолей и коллоидов и т. п. Так, в промышленности процесс экстракции проводится из капель или пузырей, широко применяются гетерогенные химические превращения с использованием частиц катализатора, взвешенных в жидкости или газе. При этом скорость экстракции и интенсивность каталитического процесса в значительной мере определяются величиной полного диффузионного притока реагента к поверхности частиц дисперсной фазы, который в свою очередь зависит от кинетики поверхностной химической реакции, характера обтекания частицы, влияния соседних частиц и других факторов. [c.9]

I текающие между твердым веществом и жидкостью и сопровождающиеся переходом этого вещества в раствор Более всего этот процесс используется в химической промышленности, но он играет важную родь и в металлургии, пищевой промышленности и даже машиностроении. Накоплен большой материал по растворимости твердых веществ, особенно солевых систем. Дальнейшее раг5витие получило учение о кинетике гетерогенных химических реакций, в том числе учение о кинетике растворения. Знание равновесия и кинетики позволяет перейти к построению математической модели процесса и ею оптимизации. [c.6]

При выводе уравнений (2. 269) и (2. 270) был сделан целый ряд упрощений. Так, уравнение (2. 265) верно в основном только до тех пор, пока поверхностная концентрация соответствует степени заполнения 0 <С 1. При больших степенях заполнения появляются отклонения, которые будут более подробно рассмотрены на примере водородного электрода. Кроме того, уравнение (2. 243а) для скорости реакции является упрощенным, так как не всегда влияние концентрации вещества может быть описано с помощью простой величины порядка реакции р, особенно для гетерогенных реакций. Для этих более сложных случаев было бы необходимо проводить специальные исследования зависимости тока от потенциала на основе вышеизложенных принципов. Наряду с обычными гетерогенными химическими реакциями примером такого более сложного случая может служить растворение и осаждение металлов, если присоединение или уход атома из кристаллической решетки становятся замедленными процессами. Такого рода торможение и наблюдающееся в результате этого перенапряжение кристаллизации подробно рассматриваются в 75. [c.277]

В процессе гетерогенных химических реакций цмеет существенное значение явление концентрации растворенных на поверхности фаз молекул. Известно, что вещества, понижающие поверхностное натяжение (8), будут накопляться на поверхности фазы, в то время как вещества, увеличивающие 8, будут больше накопляться внутри жидкости, чем на поверхности раздела фаз. [c.42]

Под метасоматозом понимают процессы изменения минерального состава породы (замещения одних минералов другими) путем взаимодействия между поровьш раствором и породой. При этом растворение минералов породы и образование новых минералов обычно происходят одновременно, так что при замещении порода в целом сохраняет твердое состояние. Метасоматоз совершается путем необратимых гетерогенных химических реакций между раствором и породой. Примером метасоматических процессов могут служить реакция замещения кальцита волластонитом [c.114]

Процесс -взаимодействия гидроокиси магния с кремниевой кислотой, растворенной в воде, проходит, очевидно, последовательно все стадии сорбционных явлений — от вандер-ваальсовой адсорбции, хемосорбции и до гетерогенной химической реакции с образованием новой фазы силиката магния и построения собственной кристаллической решетки. [c.464]

Условия равновесия характеризуются достижением равенства концентрации извлекаемого компонента в растворе и концентрации насыщения и зависят от физико-химических свойств растворителя и целевого компонента, а также от температуры и давления. Термином экстракционные твердофазные процессы чаще всего обозначают растворение, выщелачивание и собственно экстрагирование, являющиеся гетерогенными массообменными процессами. При этом осуществляется извлечение одного или нескольких (назьшаемых целевыми) компонентов из твердой или пористой фазы на основе их избирательной растворимости в жидком (или парообразном) экстрагенте. [c.57]

Работы, посвященные исследованию крупности за последние 50 лет, постепенно позволили определить кривые распределения по крупности почти для всех материалов. Кроме того, эти работы дали сведения о ряде свойств вещества, зависящих от крупности данного материала. Укажем здесь на некоторые свойства — как гомогенность смеси, объем промежуточных пространств, воздухопроницаемость, способность порошка к распылению. Кроме того, следует указать на задымляющую способность, интенсивность пигментных красителей, поведение абразивных веществ — все это свойства, которые преимущественно относятся к физическим. В результате этих работ можно рассчитать ход химических процессов там, где одно вещество вступает в реакцию с другим или же растворяется. Далее крупность материала можно связать с определенными процессами внутри вещества, т. е. при превращениях в другие аллотропные формы. Здесь, пожалуй, можно сообщить о недавно законченной экспериментальной работе, во время которой мы хотели проверить пригодность закона Нернста для гетерогенных реакций и, в частности, для процессов растворения измельченных материалов. В опытах использовали образец измельченного исландского шпата, для которого можно точно построить (по данным седиментаци-онного анализа) кривую распределения зернового состава. Это вещество без остатка растворяется в разбавленной соляной кислоте. Было исследовано изменение крупности вещества, когда оно постепенно растворялось в кислоте. Образцы при этом обрабатывались постепенно увеличивающимся количеством соляной кислоты. Из полученного таким образом семейства кривых зернового состава можно построить соответствующие кривые распределения по числу зерен, а с их помощью не трудно проверить закон Нернста для гетерогенных реакций. [c.105]

Закон действия масс был установлен скандинавскими учеными Гульбергом и Вааге в 1867 г. Бекетов сформулировал его в 1864 г. для частного случая реакций вытеснения металлов водородом. Закон действия масс занимает центральное место в химг ческой кинетике, т. е. учении о скоростях химических процессов. Он справедлив для реакций, протекающих в гомогенных средах. Для гетерогенных реакций можно принимать, что скорость их пропорциональна только концентра ии вещества, находящегося в газообразном или растворенном состоянии. [c.47]

Одним из важных случаев гетерогенных физико-химических процессов является процесс, происходящий на поверхности мелких частиц, взвешенных в турбулентном потоке. В ряде технологических процессов приходится иметь дело с растворением мелких частиц при энергичном взмучивании жидкости вращающимися мешалками. Извлечение растворимой составной части из твердых или жидких веществ методом растворения в жидкости носит название экстракции. В частности, если экстрагирование производится из твердого тела водой, то такой процесс называют также выщелачиванием. При экстрагировании растворимая составная часть переходит из вз ешен-ных твердых или жидких частиц в растворитель. Очевидно, что обычный процесс растворения является предельным случаем экстракции, при котором не остается нерастворимого остатка. Окончательное извлечение растворяющегося вещества из раствора прои водится путем перегонки или кристаллизации и представляет отдельный процесс. [c.180]

При современной технике эксперимекта еще не всегда удается решить однозначно такие вопросы. Но во всяком случае нельзя забывать о возможности двоякого ответа. Все то, что механически существует в системе, конечно, не имеет отношения к природе стекла. Представления о гетерогенности стекла, о его микрокристалличности возникли в значительной мере в результате ошибочного смешения понятий внутреннего, свойственного самой природе стекла, и внешнего привходящего. Нередко структура стекол изучается в различных стадиях незавершенности процесса стеклообразования и тем самым фиксируются лишь признаки незавершенного стеклообразования. Между тем для завершения процесса плавления и растворения кварца, химического взаимодействия компонентов и в особенности последующих процессов диффузии в высоковязкой среде требуется длительное время, высокая температура и тщательное размешивание расплавов. Разрушение кварцевой решетки происходит с большим трудом, что доказано опытами Н. А. Севченко и В. А. Флоринской (рис. П4). [c.341]