Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 170 стр.

UptoLike

170
ГЛАВА 8. КИНЕТИКА ТВЕРДОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ
8.1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ОПИСЫВАЮЩИЕ
КИНЕТИКУ ТВЕРДОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ
Кинетика реакций с участием твердых веществ выдвигается в на-
стоящее время на одно из ведущих мест среди проблем химической ки-
нетики. Твердофазные реакции лежат в основе многих технологических
процессов производства продуктов силикатной промышленности, пере-
работки минерального сырья и многих других.
В реакциях с участием твердых веществ теряет смысл понятие кон-
центрации
. О скорости протекания реакции судят по изменению степе-
ни превращения
исходного вещества (взятого в недостаточном коли-
честве):
0
0
1
mm m
mm
, (8.1)
где
0
m начальная масса исходного вещества;
0
(1 )mm
масса
вещества к моменту времени
t;
0
ddmm
изменение массы вещест-
ва за время d
t.
Различают скорость твердофазной реакции:
0
dd
dd
m
vm
tt
 (8.2)
и скорость твердофазной реакции, нормированной на единицу массы
исходного вещества:
00
d1d1
dd
m
vv
tmtm
 . (8.3)
Скорость твердофазной реакции зависит от давления газообразных
веществ, температуры и является функцией времени или глубины про-
текания реакции (степени превращения): (, ,) (, , )
vvpTt vpT
.
Основной особенностью гетерогенных некаталитических реакций
является многостадийное последовательное взаимодействие реагентов.
Во всех гетерогенных реакциях можно различить несколько стадий
процесса:
1)
конвективный подход реагента (внешняя диффузия);