Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Научные исследования -> Различные аспекты газофазной металлизации -> Различные аспекты газофазной металлизации

Различные аспекты газофазной металлизации

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  ...  14  15  16  ...  28  29  30 

Поэтому термодинамические расчеты необходимо дополнять кинетическими исследованиями, изучающими скорость химических реакций.

Огромным преимуществом термодинамики является то, что она может эффективно использоваться для описания как химических реакций, так и сопутствующих им физических процессов, ведущих к равновесию (испарение, абсорбция, адсорбция, хемосорбция и т. п.). Это позволяет проводить теоретические расчеты и делать практические прогнозы по осуществлению процессов на одних и тех же принципах как применительно к физическим преобразованиям, так и к химическим реакциям.

В химии и технологии карбонильных материалов термодинамика широко используется для предварительного прогнозирования возможности осуществления процессов получения металлов из карбонильной газовой фазы.

Поскольку термическое разложение карбонилов металлов в каждом случае представляет собой сложный химический процесс, в котором основная реакция термораспада сопровождается рядом побочных реакций, обусловливающих содержание примесей в металле, в каждом конкретном случае необходимо установить все химические реакции, протекающие при разложении каждого конкретного карбонила металла.

Для изучения химического процесса разложения карбонилов металлов необходимо провести термодинамический анализ всех предполагаемых реакций.

Как известно, термодинамическая возможность протекания любой химической реакции определяется изменением ее энергии Гиббса, или изобарно-изотермического потенциала (AGT°), при данной температуре. Если AGT°<0, то реакция возможна, если AGT°>0, то она не может быть осуществлена. Абсолютная величина AGT°(при AGr°<0) характеризует, насколько изучаемая система отдалена от состояния равновесия: для реакций, протекающих с большим изменением энергии GT°, характерна большая глубина превращения.

Так как изменение энергии Гиббса реакции связано с константой равновесия Kр соотношением

AGT° = -RTlnKр,

то, определив величину GT°, мы можем легко найти и константу равновесия при той же температуре.

Значения A GT° прямых и побочных реакций в зависимости от температуры рассчитываются известными методами. Выбор метода зависит исключительно от имеющихся в литературе конкретных данных.

Для каждого карбонила металла, кроме основной реакции, рассчитываются побочные реакции, в число которых входит и распад СО (реакция Белла—Будуара), и взаимодействие металла, оксидов и карбидов металла с СО и С02.

К сегодняшнему дню произведены расчеты изменения свободной энергии Гиббса (AGT°) от температуры (в интервале от 300 до 1000 К) для всех реакций, протекающих при термическом разложении карбонилов металлов V—VIII групп. Рассмотрены как основные (распад карбонилов), так и побочные реакции отдельно для металлов каждой группы.

Зависимости AGT°=f(T) в интервале температур 200—1000 К для реакции термического разложения карбонилов металлов представлены на рис. 14.

Можно считать вполне очевидным, что термодинамически наиболее склонны к термораспаду трехъядерные карбонилы, например Os3(CO)12, затем двухъядерные, такие, как Re2(CO)10 и Мп2(СО)10, и менее всего — одноядерные карбонилы металлов.

Расчеты изменения энергии Гиббса от температуры AGT° = f(T) для побочных реакций, протекающих при

разложении карбонилов металлов и приводящих к возникновению примесей углерода, карбидов и оксидов в образующихся металлах, позволили установить следующие важные закономерности, которые широко используются при моделировании процессов термораспада.

Во-первых, степень протекания основной реакции термической диссоциации увеличивается с ростом температуры, а степень превращения СО но реакции Белла—Будуара уменьшается.

СО=О,5 С02+0,5 С.

Это позволяет таким образом прогнозировать температурный режим получения металлов, чтобы содержание примесей углерода в них было минимальным.

Во-вторых, взаимодействие образующихся металлов с СО приводит к появлению примесей углерода, оксидов и карбидов металлов:

2М+СО=МО+МС, М+СО=МО+С,

М+2С0=МС+С02.

Такие взаимодействия характерны для всех карбонилов металлов, за исключением карбонилов рения и металлов платиновой группы, для которых они термодинамически невозможны. Повышение температуры также приводит к уменьшению скорости этих реакций, а добавка аммиака целиком подавляет реакцию образования свободного углерода. Отсюда видно, что термодинамические расчеты позволяют предсказывать характер примесей в металлах, образующихся при разложении карбонилов металлов.

3.2.2. Кинетика процессов термораспада

Замечательный советский ученый академик Николай Маркович Эмануэль дал следующее определение учению о кинетике химических реакций: «Это наука о законах протекания химических процессов во времени, скоростях и механизмах».

Н. М. Эмануэль писал: «С исследованиями кинетики химических реакций связаны важнейшие направления современной химии и химической промышленности: разработка рациональных принципов управления химическими процессами; стимулирование полезных и

торможение и подавление нежелательных химических реакций; создание новых и усовершенствование существующих процессов и аппаратов в химической технологии; изучение поведения химических продуктов, материалов и изделий из них в различных условиях применения и эксплуатации».

Термодинамика, как мы установили выше, не может определять ход химической реакции — она лишь указывает на возможность или невозможность ее осуществления, т. е. на разрешение, «выданное» ей природой. Скорости же реакций и механизм их протекания можно определить с помощью кинетики.

В последние годы все большее внимание уделяется кинетике реальных процессов в крупных промышленных реакторах, где химические реакции сильно осложнены процессами направленной передачи тепла, транспортом веществ в реакционную зону, созданием конвекционных потоков или искусственного перемешивания. Кинетика промышленных процессов такого рода называется макрокинетикой.

Основная роль при изучении кинетики принадлежит исследованию различных химических реакций — цепных, промежуточных, радикальных, с участием ионов и молекул, а также реакций в гетерогенных системах. Выдающаяся роль в этих исследованиях принадлежит нашему соотечественнику академику Николаю Николаевичу Семенову.

К сожалению, до сих пор нет безупречных методов теоретических расчетов скорости химических реакций. Имеющиеся в большом количестве эмпирические формулы позволяют рассчитывать скорости лишь определенных типов реакций. Использование только квантовомеханического метода для расчета скорости реакции до сих пор не привело к заметному успеху, что связано со слишком большими упрощениями, которые приходится вводить. Так что здесь дело обстоит хуже, чем в термодинамике.

В этой связи следует отметить, что еще десять лет назад считалось, что за скорость химических реакций ответственны процессы преобразования молекул. Однако оказалось, что большинство реакций на самом деле протекает по цепному механизму, и поэтому основное внимание при изучении кинетики необходимо уделять исследованию влияния поверхности и загрязнений на скорость реакции.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  ...  14  15  16  ...  28  29  30 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.09.02   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

09:55 Изготовим питатель пластинчатый, дробилки, мельницы и запчасти к ним

09:02 Проволока титановая ВТ20-1

09:02 Проволока Х20Н80

09:02 Проволока латунная Л63

09:02 Проволока титановая ВТ20-1

09:02 Проволока латунная Л63

09:02 Проволока Х20Н80

08:50 Лист 4мм, ГОСТ 19903

08:50 Арматура а3, арматура 16

08:50 Круг 30ХГСА, продажа из наличия со склада

НОВОСТИ

15 Августа 2017 17:10
Магнитные поля на экране из феррожидкости с подсветкой

17 Августа 2017 12:39
”ЦНИИТМАШ” и БелГУ разработали технологию изготовления биметаллической заготовки наплавкой

17 Августа 2017 11:46
На ”ЕВРАЗ ЗСМК” введен в работу современный стан для перемотки проволоки

17 Августа 2017 10:37
”Металлоинвест” заключил контракт с ”Северсталью” на поставку железорудного концентрата

17 Августа 2017 10:17
”KAZ Minerals” опубликовала результаты деятельности за 1-е полугодие 2017 года

17 Августа 2017 09:49
”Русский Уголь” в 1-м полугодии 2017 года увеличил добычу на 8%, а отгрузку – на 15%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Сварная балка как аналог обычной горячекатаной

Объемные буквы и световые короба как распространенные виды наружной рекламы

Как проводятся такелажные работы при перевозке станков

Высококачественная мебель на заказ

Грамотный подход к выбору материалов и технологии изготовления межкомнатных дверей

Выбор практичных и сочетающихся с интерьером межкомнатных дверей

Особенности выбора кондиционеров

Приборы учета электроэнергии

Остекление коттеджей, нюансы и особенности

Кровли из металлочерепицы и профнастила, сравнение характеристик

Рейтинг производителей теплых полов

Гидроабразивная резка металла и её отличия от плазменной/лазерной резки

Керамическая плитка для отделки и строительных работ

Гидравлические прессы - применение в промышленности

Взвешенный подход к приобретению компрессорного оборудования

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.