Процесс окисления

Процессы, в которых не происходит превращения твердых частиц. Типичными и важнейшими представителями их являются процессы окисления на катализаторах. Как по тоннажу продуктов, так и по их разнообразию они занимают одно из первых мест в химической промышленности. Достаточно упомянуть такие процессы, как окисление этилена и окислительный аммонолиз пропилена. Среди других каталитических процессов важное место занимают процессы гидрирования и дегидрирования, в том числе синтез аммиака. [c.8]

В промышленности в больших количествах вырабатывают и потребляют простейший из эпоксидов -—окись этилена. Окисление этилена, исходного сырья для получения этиленгликоля, растворителей, пластмасс и других химических продуктов, осуш,ествляется кислородом воздуха на серебряном катализаторе. Процесс окисления ведется под давлением 0,9—2,0 МПа при температуре 260—290 °С, если окислитель воздух, и при 230 °С, если окислитель кислород. Интенсивный отвод реакционного тепла в этом процессе весьма важен, так как при температуре выше 300 °С ускоряется реакция полного окисления этилена до двуокиси углерода и воды. Возможность эффективного съема тепла, образующегося при реакции, является одним из самых сложных вопросов при промышленном осуществлении процесса. [c.9]

Процессы окисления и обезуглероживания — диффузионные, и естественно, что с повышением температуры они ускоряются. [c.289]

Скорость окисления примесей зависит не только от их концентрации, но и от температуры металла и подчиняется принципу Ле Шателье, в соответствии с которым химические реакции, выделяющие теплоту, протекают интенсивнее при более низких температурах или при некотором понижении температуры, а реакции, поглощающие теплоту, протекают активнее при высоких температурах или при некотором повышении температуры. Поэтому в начале плавки, когда температура металла невысока, интенсивнее идут процессы окисления кремния, фосфора, марганца, протекающие с выделением теплоты, а углерод интенсивно окисляется только при высокой температуре металла (в середине и конце плавки). [c.29]

Промежуточное звено 3 сложной реакции наиболее продолжительно по времени. В четырехтактном двигателе процесс расширения длится от 40 до 5 мкс. В определенный момент такта расширения происходит прекращение процесса окисления СО на промежуточной стадии, при этом даже в случае избытка кислорода в продуктах сгорания будет содержаться окись углерода в концентрациях, измеряемых несколькими десятыми долями процента по объему. В ОГ карбюраторного двигателя возможны концентрации СО до 10% по объему, ому способствует недостаток кислорода при переобогащении топливовоздушной смеси. Максимальные концентрации СО в камере сгорания дизеля могут достигать нескольких процентов но объему, но в ОГ их не более 0,2%. Это объясняется интенсивным догоранием СО в такте расширения и выпуска при общем избытке воздуха (кислорода), [c.10]

В системе выпуска двигателя продолжается процесс окисления продуктов неполного сгорания топлива, происходящий в цилиндрах двигателя. Этот процесс можно интенсифицировать созданием в системе выпуска благоприятных для этого условий — повышением температуры и времени реакции, подачей в зону окисления дополнительного воздуха. [c.76]

Если стадии б и е в этом сложном процессе окисления металла протекают параллельно и одна из них проходит значительно быстрее другой, то второй стадией можно пренебречь. Все остальные стадии процесса окисления металла, а в некоторых случаях также стадии б и е (см. 5) протекают последовательно и взаимосвязаны. Установившаяся суммарная скорость этого сложного процесса, который состоит из нескольких простых последовательных и параллельных стадий, обычно определяется скоростью самой заторможенной последовательной или наиболее быстрой параллельной стадии, или иногда скоростями нескольких стадий, т. е. имеют место различные виды контроля процесса. [c.47]

Существует ряд теорий, объясняющих эти законы роста пленки на основании контроля процесса окисления переносом ионов или электронов в тонких пленках по механизмам, отличающимся от диффузного механизма. [c.48]

Логарифмический закон роста окисной пленки (80) для случая контроля процесса окисления металла переносом электронов через окисный слой путем туннельного эффекта был получен впервые П. Д. Данковым (1943 г.). П. Д. Данков полагал, что в начальной стадии окисления туннельный эффект настолько [c.55]

По мере утолщения образующихся при высокотемпературном окислении металлов пленок перемещение реагентов через них в преобладающем большинстве случаев осуществляется диффузией (из-за наличия концентрационного градиента, созданного разностью химических потенциалов), которая часто и контролирует процесс окисления металлов, являющийся, таким образом, процессом реакционной диффузии (диффузии, при которой возникают или разлагаются химические соединения). Если исходить из преимущественной диффузии через окисную пленку кислорода (зона роста пленки при этом находится у поверхности раздела пленка—металл), то для скорости установившегося стационарного режима процесса можно написать уравнение [c.56]

При смешанном диффузионно-кинетическом контроле процесса окисления металла в уравнении (88) с Ф Q. Для установившегося процесса скорость химической реакции и скорость диффузии равны учитывая уравнения (71) и (88), можно написать [c.63]

Рис. 40. Схема процесса окисления металла, контролируемого внешней (Ад) и внутренней (Ад) диффузией окислителя (ок)

Начинается вторая стадия окисления металла сопровождающаяся образованием микропустот между металлом и окалиной. При этом скорость процесса окисления металла снижается вследствие уменьшения эффективного поперечного сечения для диффузии катионов металла из металла в окалину. Однако суш,ествую-щий градиент химического потенциала окислителя в окалине и связанный с ним градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окисла обусловливают дальнейшую диффузию металла наружу. В результате процесса диффузии внутренняя поверхность окалины обогащается металлом и термодинамическое равновесие нарушается. Градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окалины начинает уменьшаться и система окалина—окислитель стремится к равновесию с окислителем. [c.74]

Все эти напряжения могут вызывать механическое разрушение защитных пленок на металлах с соответствующим ухудшением или полной потерей их защитных свойств. Это вносит значительные осложнения в простейшие законы окисления металлов (рис. 47) и часто приводит к замене диффузионного контроля процесса окисления металла диффузионно-кинетическим или кинетическим контролем, т. е. к переходу от окисления металла по [c.76]

Поскольку в диффузионной области процесса окисления на границах раздела фаз практически устанавливается состояние, весьма близкое к равновесному, для определения состава фаз на границах раздела можно без большой погрешности непосредственно пользоваться диаграммами состояния. В соответствии с этим на границе раздела сплав—окалина практически должно установиться в диффузионной области процесса состояние, весьма близкое к равновесному. Таким образом, значение величины х (см. рис. 65 и 66) в диффузионной области процесса будет определяться значением величины а, если считать, что окалина, по составу отвечающая отношению Me Mt = х/г, практически находится в равновесии со сплавом, в котором отношение Me Mt = х . Вероятно, следует также ожидать, что чем больше разница в изменении изобарно-изотермического потенциала при окислении металла Me и металла Mi, тем больше должна быть и разница (а — Xk). [c.99]

Толщина диффузионного слоя в сплаве Ih в диффузионной области процесса, очевидно, будет определяться скоростью диффузии металлов Me и Mi в сплаве. Если принять, что в диффузионной области процесса окисления сплава скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии реагентов через слой окалины, а скорость диффузии компонентов сплава через диффузионный слой сплава является подчиненным фактором, то большей относительной скорости диффузии компонента Me в сравнении со скоростью диффузии компонента Mi в сплаве должна отвечать и большая толщина диффузионного слоя /. И, наоборот, меньшей относительной скорости компонента Me должна отвечать и меньшая толщина диффузионного слоя. [c.99]

Температура очень сильно влияет на скорость процессов химической коррозии металлов. С повышением температуры процессы окисления металлов протекают значительно быстрее, не- [c.122]

Жаростойкость металлов оценивается количественно по стабилизированной скорости процесса окисления двумя методами а) по уменьщению веса образцов б) по увеличению веса образцов (ГОСТ 6130—52). Продолжительность испытаний для углеродистых и низколегированных марок ста- [c.350]

Процесс окисления металла кислородом протекает по реакции [c.13]

Электрохимическая природа процесса окисления при повышенных температурах дает основание предполагать, что контакт различных металлов влияет на скорость процесса. Такое явление описано [29]. Например, реакция серебра с газообразным иодом при 174 °С ускоряется при контакте серебра с танталом, платиной или графитом. Скорость образования на серебре пленки Agl (который обладает в основном ионной проводимостью) определяется скоростью перемещения электронов сквозь эту пленку. При контакте серебра с танталом ионы Ag+ диффундируют по поверхности тантала, который снабжает их электронами, ускоряющими превращение серебра в Agl. Поэтому пленка Agl распространяется и по поверхности тантала (рис. 10.5). Было обнаружено также [30], что на серебре, покрытом пористым слоем электро-осажденного золота, в атмосфере паров серы при 60 °С образуется очень прочно связанная с поверхностью пленка Ag S. [c.199]

Другим примером может служить поведение никеля, погруженного в расплав буры на глубину 3 мм при температуре 780 °С и давлении Oj 0,1 МПа (рис. 10.6). В этих условиях скорость окисления низка вследствие ограниченного поступления кислорода из газовой фазы. При контакте никеля с платиновой или серебряной сеткой, выступающей над поверхностью расплава, коррозия никеля сильно ускоряется (в 35—175 раз при продолжительности опыта 14). При этом никель корродирует быстрее, чем в атмосфере чистого кислорода при той же температуре, так как здесь не образуется защитная окалина NiO. Вместо этого ионы Ni + растворяются в буре, а платина работает как кислородный электрод. В этой ситуации разность потенциалов между Pt и Ni составляет 0,7 В. Добавление в расплав буры 1 % FeO еще более ускоряет процесс окисления (возможно, ионы Fe + у поверхности электролита окисляются кислородом до Ре +, а ионы Ре + снова восстанавливаются либо на катоде, либо в процессе работы локальных элементов на никелевом аноде). [c.199]

Зависимость процесса окисления от миграции ионов в слое продуктов реакции дает основания предполагать, что на скорость [c.199]

Следовательно, константа скорости химической реакции растет с температурой быстрее, чем коэффициент диффузии и, начиная с некоторой температуры Г , скорость диффузии будет лимитировать процесс окисления, как это показано на рис. 8.20. [c.307]

При гетерогенной химической реакции продукты могут закрывать поверхность контакта некоторым непрерывным слоем, например, твердого вещества, диффузионные процессы в котором развиваются медленно (рис. 8.21) — в этом случае процесс окисления [c.307]

Процессы окисления металла шва [c.313]

Следовательно, один и тот же процесс окисления металла может развиваться в насыщенном и ненасыщенном растворе по-разному. [c.318]

Процессы окисления при сварке для никеля рассчитывают так же, как для железа и меди, с учетом активности оксида в растворе. [c.324]

Сварка под флюсом также требует разработки специальных сварочных материалов. Широко применяемые окис.пительные высококремнистые, высокомарганцовистые флюсы не пригодны для сварки высокохромистых сталей в связи с происходящими при 8Т0М процессами окисления не только активных легирующих [c.265]

Мягчнтели (парафин, стеариновая кислота, канифоль и др.) служат для облегчения процесса смешивания резиновой смеси и обеспечения мягкости и морозоустойчивости. Для замедления процесса окисления в резиновые смеси добавляют противостарнтели (вазелин, ароматические амины и др.). Процесс вулканизации ускоряют введением в смесь оксида цинка и др. [c.436]

Особенности конструкции нейтрализаторов дизелей определяются в основном двумя факторами — большими габаритными размерами реакторов, обусловленными малыми допустимыми потерями давления в нейтрализаторе, особенно для турбонаддувных дизелей при значительно больших расходах ОГ, а также более низкими температурами в реакторе из-за практичеекого отсутствия тепловыделения (изотермический процесс окисления продуктов неполного сгорания в отличие от экзотермического у бензиновых двигателей). [c.73]

Для реакций окисления металлов кислородом, протекающих при Р, Т = onst, эти граничные значения AGf или соответствующие им значения (pojp m можно получить по нашим данным, исходя из примерных границ технически возможного изменения парциального давления кислорода ро, от 10" до 10 атм процесс окисления металла практически возможен, если [c.20]

С некоторым приближением этот процесс окисления сплава может быть уподоблен процессу окисления сплава, описанАому на с. 97, при котором оба компонента переходят в окалину в виде окислов (принимая, что разрозненные неокисленные зерна сплава, обогащенные металлом М(, являются составной частью окалины, а границей раздела сплав—окалина считается граница сплошной металлической фазы). Верхняя кривая рис. 65 будет при этом относиться к окалине вместе с неокисленными зернами сплава, которую называют под-окалиной . Здесь также можно ожидать некоторой стабилизации процесса, характеризуемой постоянством состава образующейся подокалины . [c.99]

Окисление дисаерсноупрочненных материалов на воздухе протекает во времени по степенному закону (П6), близкому к параболическому (/г 2), и соответствует контролю процесса окисления диффузией реагентов через окалину. Отклонения от этого закона могут быть как в сторону уменьшения самоторможения процесса окисления во времени п < 2), что обусловлено частичным растрескиванием (Си + 5—10% MgO и др.) или испарением обра-зуюш,ейся окалины (Мо + Ок при 1000° С и др.), так и в сторону увеличения самоторможения процесса окисления (я > 2 или логарифмический закон) в связи с установлением иного контроля процесса, в частности образованием микрополостей на границе раздела материал —окалина, эффект которого находится в соответ- [c.109]

Жаростойкость дисперсноупрочненных композиций зависит также от метода их получения (повышают жаростойкость методы получения композиций, обеспечивающие меньшую степень коагуляции частиц упрочняющих окислов в металлической матрице), пористости композиций (которая снижает жаростойкость), температуры (которая не-только повышает скорость окисления, но и изменяет стабильность упрочняющих окислов в металлической матрице, механизм их попадания в окалину, а также механизм и характер контроля процесса окисления), температуры спекания композиций, изменения летучести окалины, отслаивания окалины и др. [c.111]

Характер опытной зависимости k от t в ряде процессов бывает обусловлен соизмеримостью торможений двух или более элементарных их стадий с разными величинами энергий активации (например, смешанным диффузионнокинетическим контролем или контролем диффузией через двухслойную окалину). Так, для процессов окисления металлов, описываемых во времени уравнением (113), значения кажущейся энергии активации процесса, вычисленные из наклона прямых g = f (1/Т) [c.123]

Таким образом, VjOb, участвуя в процессе окисления металлов, на образование их окислов почти не расходуется. Взаимодействуя с различными окислами железа, никеля и хрома, V2O5 разрушает защитную пленку, образуя в ней поры, по которым относительно легко проникают кислород газовой фазы и жидкая VjOg, окисляющие металл. [c.129]

Металлографический метод, т. е. микроскопическое исследование шлифов по сечению пленки, позволяет обнаруживать слоистое строение пленки, определять типы соединений, образующих пленку и отдельные ее слои, размеры и форму зерен, их распределение и расположение в пленке и т. д. Специальная микропечь конструкции Н. И. Тугаринова (рис. 318) дает возможность наблюдать под микроскопом и фотографировать кинетику изменения микроструктуры окалины в процессе окисления металлов. [c.435]

Следовательно, если нам известны значения давлений диссоциации окислов металлов для разных температур, то, полагая парциальное давление кислорода равным постоянной величине (для воздуха при атмосферном давлении Яо, = 0,02 А1н1м ), можно легко определить температурные границы термодннами-ческо вероятности процесса окисления. [c.133]

В табл. 12 приводятся данные по окислению титана в воздухе и парах воды. Данные таблицы свидетельствуют о том, что в парах воды скорость окисления титана при 900—1000" С значительно выше, чем па воздухе при 1000 (] и выше это различие при весьма большой скорости обоих процессов окисления в значительной T neitH стирается, и при 1200°С скорость окисления титана в воздухе и парах воды становится почти одинаковой. [c.144]

В оксидах п-типа в междоузлиях кристаллической решетки размещаются избыточные ионы металла, которые в процессе окисления мигрируют совместно с электродами (рис. 10.4, Ь) к наружной поверхности оксида. Примерами оксидов п-типа служат ZnO, dO, TiO и AI2O3. Вагнер показал, что закон действия масс может быть применим к концентрациям промежуточных ионов и электронов, а также катионных вакансий и положительных дырок. Следовательно, уравнения равновесия для Си О имеют вид [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...