Химические реакции в твердой фазе

Например, при изготовлении кирпича сырье — глина с добавками других минералов — измельчается, перемешивается и увлажняется. Получающуюся пластичную массу формуют, сушат и подвергают обжигу (обычно при 900°С). При обжиге происходит спекание, обусловленное химическими реакциями в твердой фазе. Спекание проводится по строго определенному режиму и приводит к получению материала, обладающего заданными свойствами. Основную реакцию, протекающую при обжиге глины, можно схематически представить уравнением [c.644]

I. Изучение механизма химических реакций в твердой фазе с целью создания новых технологических процессов и материалов [c.47]

Область использования барабанных смесителей непрерывного действия — смешивание абразивных сыпучих материалов и смешивание сыпучих материалов с одновременным прокаливанием,сушкой, пропиткой жидким компонентом, проведением химической реакции в твердой фазе. [c.252]

Поглощение излучения и химические реакции в твердой фазе не учитываются. [c.72]

В результате этого внутри реального твердого тела и па его поверхности одновременно присутствуют участки и зоны с различными, свойствами. Число и расположение нарушений связано с детальной биографией образца. Неоднородность поверхности мон ет доходить до отдельных атомных и ионных площадок, ее существование сказывается на подавляющем большинстве свойств твердого тела, в том числе на его адсорбционных, электрохимических и каталитических свойствах. Эти же факторы играют немалую роль в кинетике химических реакций в твердой фазе. [c.3]

Настоящая книга представляет собой труд, в котором кинетика и механизм химических реакций в твердой фазе излагаются, начиная от физических и физико-химических основ (теория дислокаций и ионных дефектов, образование и рост зародышей, действие света на твердые тела) и кончая подробным рассмотрением частных групп реакций, имеющих практическое значение (взрыв и детонация в твердых взрывчатых веществах, окисление металлов, фотографический процесс и др.). Специальные главы посвящены поверхности твердых тел, электронному фактору в хемосорбции и катализе и реакциям между твердыми телами. [c.4]

Данная книга представляет первую попытку изложения химии твердого тела на современной теоретической основе и в форме, доступной широким кругам химиков. В целом эта попытка удалась. Благодаря тому, что основные главы написаны крупными специалистами, активно участвовавшими в разработке соответствующих вопросов, это не компиляция, а творческий труд, для которого характерно большое внимание, уделяемое новым проблемам и направлениям, поиски механизмов, специфичных для твердого состояния, и обилие экспериментального материала, излагаемого в неразрывной связи с экспериментальными методами, использованными для его получения. Благоприятное впечатление производит стремление авторов везде, где это возможно, доводить теоретический анализ до цифровых величин и до уравнений, поддающихся реальной проверке. Однако необходимо указать и слабые стороны. Принадлежность большинства авторов к одной школе привела к некоторой односторонности в трактовке явлений так, недостаточно освещена зависимость свойств твердых тел от типа, полярности и энергии химических связей в кристаллической решетке, недостаточно использованы результаты электронномикроскопических исследований, давшие ценные сведения о топографии поверхности и химических реакциях в твердой фазе, и т, д. Имеет место неравномерность в освещении работ ученых разных стран и разных направлений. В некоторых главах совершенно недостаточно отражены работы советских исследователей. В частности, не упомянуты основные советские работы по кинетике химических реакций в твердой фазе, представленные несколькими школами и внесшие много ценного в развитие химии твердого тела (см. дополнительную литературу стр. 536—540). Ограничен список трудов по физике полупроводников, в частности не упомянуты превосходные работы Гросса по экситонам и т. д. [c.6]

Большинство химических процессов в твердом теле протекает в диффузионной области , когда скорость изменения концентраций реагирующих веществ, начиная с определенного значения, определяется скоростью их диффузии к зоне реакции. В последующих главах рассматриваются некоторые из таких реакций химические реакции в твердой фазе, выделение примесей из твердого раствора, ассоциация дефектов. Ниже будут даны общие теоретические принципы рассмотрения таких реакций. [c.119]

В предыдущей главе мы познакомились с такими структурными превращениями в твердых телах, которые могут быть и не связаны с химической реакцией. Многие из положений, выдвинутых при рассмотрении таких превращений, применимы и к химическим реакциям в твердой фазе, что отличает реакции, протекающие в твердой фазе, от реакций в жидкой и газовой фазах. Поскольку в твердой фазе реагенты обычно не бывают смешаны в атомном масштабе, скорость процесса здесь зависит не только от скорости самой химической реакции, но также от условий переноса вещества в твердой фазе к месту реакции кроме того, она часто определяется скоростью образования зародышей новой фазы. Протекание химических реакций целиком в пределах твердой фазы не столь типично, как реакции в жидкостях и газах, вследствие ограничения скорости, накладываемого медленной стадией переноса вещества тем не менее такие процессы известны. Реакции между газом и твердым телом типа реакций окисления или образования пленок на поверхности твердого тела также обычно лимитируются процессами переноса внутри твердого тела ниже мы остановимся на этом важном классе превращений. [c.162]

Процесс изготовления керамических изделий состоит из приготовления керамической массы, формования, сушки и обжига. Эти операции проводятся по-разному в зависимости от природы исход-, ных материалов и от требований, предъявляемых к продукту. Например, при изготовлении кирпича сырье — глина с добавками других минералов — измельчается, перемешивается и увлажняется. Получающуюся пластичную массу формуют, сушат и подвергают обжигу (обычно при 900 °С). При обжиге происходит спекание, обусловленное химическими реакциями в твердой фазе. Спекание проводится по строго определенному режиму н приводит к получению материала, обладающего заданными свойствами. Основную реакцию, протекающую при обжиге глины, можно схематически представить уравнением [c.501]

Таким образом, можно предположить, что при химических реакциях в твердой фазе и необратимых полиморфных превра-шениях знак изменения объема в значительной мере определяет влияние давления на скорость процесса. [c.133]

Развитие теоретической химической кинетики и физики твердого тела в последние годы послужило основой для формулирования ряда основных положений о механизме химических реакций в твердой фазе. Основные особенности протекания твердофазных процессов достаточно ярко проявляются в реакциях термического разложения, в которых они в меньшей степени, чем в других, осложнены транспортом реагентов. [c.93]

Влияние различного рода дефектов кристаллической решетки на скорость химических реакций в твердой фазе неоднократно служило предметом исследований и обсуждения. Было убедительно показано, что наличие дефектов решетки приводит к существенному увеличению скорости процесса. [c.97]

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ [c.249]

Закономерности протекания химических реакций в твердой фазе наиболее полно изучены на примере реакций неорганических соединений. Как и в случае любых других химических реакций, повышение температуры значительно увеличивает скорость химического взаимодействия в твердой фазе > . Обычно реакции в твердой фазе характеризуются большими величинами кажущихся энергий активации (от 30 до 200 ккал моль). Существенное влияние на скорость взаимодействия исходных соединений оказывает размер частиц реагирующих компонентов. Другими факторами, влияющими на скорость процессов, являются давление и катализатор. В некоторых случаях скорость реакции при приложении внешнего давления уменьшается. Многие химические процессы в твердой фазе протекают в несколько стадий, имеют ступенчатый характер. [c.249]

Рассмотрим некоторые наиболее обш,ие вопросы механизма протекания химических реакций в твердой фазе. [c.251]

Типичные кинетические кривые протекания химических реакций в твердой фазе . [c.251]

Важное значение при протекании химических реакций в твердой фазе имеет дефектность кристаллической решетки твердого тела (несовершенство решетки, наличие примесей и т. д.). Как правило, дефектность решетки может влиять двояко. С одной стороны, дефекты (особенно примеси) могут служить местами начала реакции (своего рода инициаторы или катализаторы), с другой стороны, дефекты решетки могут обрывать кинетические цепи (цепные реакции) и останавливать реакции. Поэтому роль и влияние дефектов при протекании какого-либо конкретного процесса определяются рядом факторов (например, тип дефекта, температура реакции, соотношение геометрических параметров кристаллической решетки исходного вещества и получающегося продукта). Таким образом, можно сказать, что общей особенностью практически всех типов реакции в твердой фазе является их структурная чувствительность, т. е. зависимость процесса от структуры, а следовательно, и от способа получения, предыстории, взятых мономеров. [c.252]

Из изложенного становится ясным, что успешное развитие работ по изучению закономерностей протекания химических реакций в твердой фазе возможно лишь при одновременном совместном исследовании как кинетических закономерностей протекания самой химической реакции, так структурных и других особенностей строения твердого тела. [c.253]

Однако определяющая роль диффузионных процессов при проведении многих химических реакций в твердой фазе дает основание предполагать, что соотношение мономеров влияет на молекулярный вес образующегося полимера несколько иначе, чем при проведении поликонденсации в растворе и в расплаве. В этом отношении поликонденсация в твердой фазе в известной степени аналогична межфазной поликонденсации, где роль диффузионных процессов также велика. [c.256]

Однако определяющая роль диффузионных процессов при проведении многих химических реакций в твердой фазе дает основание предполагать, что соотношение мономеров влияет на молекулярную массу образующегося полимера несколько иначе, чем при проведении поликоиденсации в растворе и расплаве. [c.218]

Получающуюся пластичную, массу формуют, сушат и подвергают обжигу (обычно при 900 °С). При обжиге происходит спекание, обусловленное химическими реакциями в твердой фазе. Спекание проводится по строго определенному режиму и приводит к получению материала, обладающего заданными свойствами. Основную реакцию, протекающую при обжиге глины, можно схематически представить уравнением [c.512]

КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ [c.158]

Низкие температуры применяют для исследования процессов получения, накопления и последующих превращений ионов, радикалов и других активных частиц уже в течение многих лет, тем не менее до сих пор механизм реакций с участием таких частиц нельзя считать окончательно установленным. Завершенной теории для описания кинетики химических реакций в твердой фазе при низких температурах в настоящее время еще нет. Но в разное время высказывались гипотезы и развивались теоретические представления о механизмах осуществления химических превращений в таких условиях. В данной главе будут рассмотрены отдельные теоретические модели, предложенные для описания кинетики реакций при низких температурах в твердой фазе с участием в основном радикалов как наиболее изученных из активных частиц. [c.158]

Краткий обзор кинетических моделей показывает, что механизм химических реакций в твердой фазе при низких температурах очень сложен. Каждая из моделей хорошо объясняет только некоторые кинетические особенности и не описывает других. Создание общей теории кинетики химических реакций при низких температурах является одной из важных задач криохимии. [c.177]

Глобальными характеристиками являются скорость химических реакций в растворе v, которая равна скорости изменения концентраций за счет химических реакций, а также скорость химических реакций в твердой фазе (х. Если скорость (х зависит oir внутренних координат, то ц вводится как внутренняя переменная. [c.11]

Наибольшее влияние на скорость протекающих химических реакций в твердой фазе оказывают температура и степень измельчения веществ. [c.142]

О б ж и г — это высокотемпературная обработка зернистых твердых материалов с целью получения твердых и газообразных продуктов, а также для придания твердым материалам механической прочности (технология силикатов). При обжиге могут идти разнообразные физико-химические процессы — пиролиз, возгонка, диссоциация, кальцинация и др. — в сочетании с химическими реакциями в твердой фазе, между газообразными и твердыми реагентами, а также в газовой фазе. В процессе обжига происходит частичное расплавление твердых веществ с образованием жидкой фазы, которая взаимодействует с другими фазами. Одно из основных превращений при обжиге — это термическая диссоциация твердых веществ. [c.118]

Книга написана известным специалистом в области химических реакций в твердой фазе Бернардом Дельмоном и посвящена рассмотрению кинетики процессов, протекающих в гетерогенных системах, которые, как известно, играют большую роль в современной химии и технике. Книга выгодно отличается от других книг близкой тематики тем, что наряду с изложением теории кинетики гетерогенных реакций в ней приведены подробные практические расчеты отдельных гетерогенных систем. [c.211]

На этапе силикатообразования протекают химические реакции в твердой фазе между компонентами шихты, происходит разложение карбонатов и сульфатов, образуются силикаты и другие промежуточные соединения, появляется жидкая фаза за счет плавления эвтектических смесей и солей, удаляется большая часть газообразных продуктов реакций. К концу стадии, которая завершается при температуре 950—1150° С, шихта превращается в плотно-спекающуюся массу. В табл. 3.2 приведены основные реакции, протекающие при силикатообразовании [32]. [c.123]

Ниже подробно будут рассмотрены только те аппараты, в которых осуществляется прямой или непрямой нагрев. К основным конструкциям такого типа относятся обычно вращающиеся сушилки печи для прокаливания (кальцинаторы) и обжигобые печи. Тепдо-и массообменные рабочие характеристики позволяют использовать эти аппараты для проведения процессов сущки, рекуперации растворителей, термического разложения, смешения, спекания, агломерации и химических реакций в твердой фазе. [c.243]

Известно, что в кристаллах ионы решетки колеблются возле узлов решетки. При повышении температуры амплитуда колебаний их увеличивается, прочность связи в решетке уменьшается и при определенных условиях появляется возможность обмена местами. Если нагреваемый порошок состоит из одного вещества или из веществ, не вступающих между собой в хилшческое взаимодействие, то при высоких температурах размеры кристаллов в результате собирательно п И(пилФяпт1ияяпии vвeличивaют я, т.е. происходит спекание. Если ке вещества могут взаимодействовать между собой, то в данных условиях протекает химическая реакция в твердой фазе. [c.32]

Между тем известно, что химические реакции в твердых фазах определяются кинетическими закономерностями, обусловленными особенностями развития реакционной зоны. При топохимиче-ских реакциях различают стадии возникновение зародышей твердого продукта реакции на поверхности твердого реагента, рост зародышей новой фазы и, наконец, образование сплошного слоя твердого продукта реакции, толщина которого растет во времени. [c.135]

Из таблицы видно, что процесс полициклизации полигидр-азидов протекает, во-первых, с большими энергиями активации и, во-вторых, с необычным изменением энтропии активации. И то, и другое характерно для протекания химических реакций в твердой фазе. [c.277]

Аналогичным образом было объяснено и необратимое превращение гексацена. Спектры тетрацена и коронена, подвергнутых воздействию высокого давления, не обнаружили значительных необратимых эффектов однако, виолантрен оказался весьма похожим на пентацен отсюда авторы сделали вывод, что для осуществления подобного превращения требуется достаточно большая длина полиаценовой цепи . Однако последующее исследование М. Г. Гоникберга, А. А. Петрова и Г. П. Шаховского [105] показало, что можно осуществить необратимое химическое превращение углеводорода с еще более короткой цепью — нафталина, еслп для ускорения процесса воспользоваться сочетанием высокого давления с напряжениями сдвига. Как известно из работ Бриджмена [2, 4], использование напряжений сдвига может значительно облегчить полиморфные переходы и химические реакции в твердой фазе при высоких давлениях (по этому вопросу см. также стр. 248). Авторами работы [105] было обнаружено частичное необратимое химическое превращение нафталина уже начиная с давления 70 кбар (при комнатной температуре) в установке сдвиг под давлением . Это превращение было вначале зафиксировано по появлению пурпурной окраски и сигнала ЭПР, а затем подтверждено спектральным исследованием темно-красных продуктов реакции, характеризующихся плохой растворимостью в бензоле и ответственных в значительной мере за появление сигнала ЭПР. Оказалось далее, что превращение нафталина, как этого и следовало ожидать, обнаруживается при несколько более низком давлении, если поднять температуру до 150° С. [c.95]

В работе [524] справедливо отмечается, что данные по рекомбинации радикалов не дают фактически никаких сведений о кон-ставте г> характеризующей скорость превращения (A---B)-r->iAB в клетке. В дальнейшем представления клеточной модели были развиты и углублены в работах Я- С. Лебедева, А. И. Михайлова и др. Они составляют основу полихроматической кинетической модели химических реакций в твердой фазе [542]. Одно из основных [c.171]

На протяжении десятилетий в теории кинетики химических реакций в твердой фазе господствовала кристаллизационнохимическая концепция, по которой эта кинетика определяется образованием новой фазы в исходном твердом теле и ростом этих зародышей [49]. Часть явлений, приписываемых в этой концепции автокаталитическому действию зародышей новой фазы, в действительности обусловлена дефектами, возникающими под влиянием локальных напряжений, возникающих из-за разницы в объемах АУ = Уасх — 1 кон, занимаемых исходной и конечной фазой. Разница может быть как положительной, так и отрицательной и иногда достигает десятков процентов. Под влиянием АУ =1= О может происходить дробление кристаллов, образование пористых [c.29]

Таким способом было показано, что температура поверхности двухкомпонентного ракетного топлива оказалась равной 330° 45° С. Для однокомпонентного ракетного топлива (нитроцеллюлозы) эта температура равна 252° 48° С. При применении уравнения (3.3) преднолагается, что химическая реакция в твердой фазе не сопровождается выделением тенла. Так как это предположение не выполняется, то величина определяемая уравнением [c.448]

В результате химической реакции в твердой фазе между кремнеземом и силикзтзми, имеющими полосы в области 10,4—11 мк, когда исходные компоненты частично или полностью исчеззют, появляются новые силикаты, имеющие полосу у 10,2—10,3 мк. Следовзтельно, в исходных [c.91]