Процессы лимитируемые адсорбцией, возгонкой и другими явлениями. Изменение кинетики реакции при ее протекании. Переходная область . Часть 4
Из работ первого направления заслуживает упоминания исследование Фишбека [83]. Его соображения о кинетике твердофазовых реакций в переходной области могут быть сведены к следующему.
Пусть два вещества реагируют между собой с образованием диффузионного слоя их соединения так, что скорости собственно реакции и диффузии соизмеримы друг с другом. Это может наблюдаться в тех, например, случаях, когда градиент концентрации — ΔC'/x диффундирующего агента в слое продукта составляет значительную величину, т. е. при весьма малых значениях толщины х этого слоя.
В этих случаях общий перепад концентрации диффундирующего реагента
(171)
где ΔС' — перепад концентрации этого реагента в слое продукта; ΔС" — то же, на границе фаз продукт — второй реагент.
Очевидно, что, с одной стороны,
(172)
с другой стороны,
(173)
В простейшем (весьма грубом) приближении можно считать ΔС" пропорциональным ΔC'/x, т. е.
На основании уравнения (171)
(175) 
(176)
Исходя из этого, считая диффузионные слои продукта плоскими и учитывая, что для таких слоев действительно
Фишбек получает уравнение
(177)
которое после разделения переменных и интегрирования принимает вид:
(178)
или
(179)
отличающийся от вида уравнения [91] Яндера.
Выражение (179) при х < К1 легко привести к форме
откуда
(180)
Если пренебречь теперь, как это делает Фишбек, малыми по сравнению с 1пт величинами lnK' и Lnk'2, то легко получить выражение
или, иначе,
совпадающее с уравнением (88) Таммана.
Из сказанного, таким образом, следует, что уравнение (88) может служить для весьма приближенного описания кинетики рассматриваемых процессов в переходной области.
Справедливость рассуждений и выводов Фишбека тем не менее относительна. Их недостаточность обусловлена использованием автором упрощенных представлений о механизме реакций между
твердыми веществами, использованием им упомянутых недостаточно обоснованных допущений (в частности, допущения о плоской форме диффузионных слоев) в рассуждениях и выводах, а также нестрогим решением некоторых уравнений.
Другие части: