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

17:51 Прием металлолома в Москве

17:47 Предлагаем станок бесцентрово-шлифовальный 3м184а.

17:46 Предлагаем станок плоскошлифовальный 3д722ф1.

15:18 Изготовление модельной оснастки

15:16 3D сканирование

14:21 Труба бесшовная г/д 32x6 ГОСТ 8732-78 сталь 20

14:17 Труба магистральная 630x8 ГОСТ 20295-85 сталь 17Г1С-У

09:41 Адаптер вварной (бобышка)

09:40 Клапан балансировочный игольчатый Ду15, Ру36Мпа, цапка-муфта (аналог 1

09:38 Двухвентильный клапан

НОВОСТИ

17 Июня 2018 17:09
Продвинутый инструмент для растворо-бетонных работ

11 Июня 2018 16:49
Самодельный фрезерный станок с ЧПУ из гранита (34 фото)

17 Июня 2018 17:24
”Japan Steel Works” в мае увеличила выпуск стали на 3%

17 Июня 2018 16:46
Карьер ”Забайкальский” с начала сезона добыл 35 кг россыпного золота

17 Июня 2018 15:49
Бразильский экспорт черного лома в мае упал на 13,7%

17 Июня 2018 14:57
”Калашников” завершил сделку по приобретению ”Кингисеппского машиностроительного завода”

17 Июня 2018 13:50
Мексиканский экспорт стали в США в апреле вырос на 11,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Как составить план переезда офиса

Выбираем профнастил для кровли

Характеристики противопожарного ящика для песка

Термоклеевое оборудование Baumer hhs

Домашняя солнечная электростанция и ее преимущества

Станки шлифовальные и другое деревообрабатывающее оборудование, особенности и применение

Вывоз хлама с балкона

Где в Москве можно выгодно продать дорогие вещи

Межкомнатные двери в коттедж

Тригенерация для бытовых и производственных нужд

Обручальные кольца - выбор и основные типы

Виды трубной арматуры

Приобретение квартир в крупном городе

Ограждения и поручни из нержавеющих сталей

Промышленная мебель: от истории к современным основным элементам

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  

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2018 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.