История изучения кинетики . Часть 1
Кинетика реакций в кристаллических смесях относится к наиболее важным и сложным вопросам их теории. Между тем исследованием закономерностей, управляющих скоростью этих реакций, до последнего времени занимались сравнительно мало.
Первые попытки установления зависимостей в этой области были предприняты Тамманом.
Изучая взаимодействия между тонкими пластинками окисей меди и вольфрама, Тамман [228] установил, что скорость этого процесса может быть выражена уравнением
(87 — 88)
или
(89)
где х — толщина слоя продукта; т — время; К — константа, зависящая от свойств реагентов и условий процесса.
Несколько позднее Яндер [237, 351], исходя из того, что лимитирующей стадией твердофазового процесса является диффузия реагента через слой продукта, условно считая диффузионные слои на поверхностях зерен порошкообразных реагентов плоскими и пользуясь в связи с этим известным выражением Фика для скорости диффузии через плоские слои, указал, что в изотермических условиях скорость такого процесса должна подчиняться уравнению
(90) или
(91)
При этом
где К' — константа, зависящая от свойств реагентов и условий процесса; С0 — концентрация диффундирующего реагента на внешней поверхности диффузионного слоя продукта; D — коэффициент диффузии этого реагента в указанном слое; R3 — начальный радиус зерен реагента, покрываемого слоем продукта в процессе реакции.
Следует отметить, что уравнение (91) было получено ранее Тамманом [352, 353] для расчета скорости превращения пластинок серебра, меди и свинца в воздушной среде, содержащей галогены. . В связи с затруднительностью экспериментального определения толщины х слоя продукта в порошкообразных смесях Яндер выразил ее через степень химического превращения реагента, покрываемого слоем продукта в процессе реакции. Таким образом, возникло уравнение
I
где у — степень превращения указанного реагента в продукт в %.
Яндер экспериментально проверил справедливость уравнения (93) для взаимодействий углекислого бария и углекислого кальция с окисью кремния, а также углекислого кальция с окисью молибдена. 
При этом в опытах Яндера кислотный окисел был взят в 10-кратном стехиометрическом избытке по отношению к карбонату,
а значения функции
были вычислены по степени
превращения последнего. Таким путем справедливость уравнения (93) Яндера, как показывают рис. 55, а к б, заимствованные из его работы, была подтверждена экспериментально.
Следует отметить, что Яндер в рассматриваемой работе проверил справедливость своего уравнения преимущественно для малых степеней превращения реагентов. В значительном числе его опытов степень превращения карбоната была менее 25%, в подавляющем большинстве опытов она находилась в пределах 40% и ни разу не
Другие части:
История изучения кинетики . Часть 1
История изучения кинетики . Часть 2
История изучения кинетики . Часть 3
История изучения кинетики . Часть 4
История изучения кинетики . Часть 5
История изучения кинетики . Часть 6