Кинетика гетерогенных процессов

Кинетика гетерогенных процессов [c.304]

Кинетика гетерогенных процессов кристаллизации и фазовых превращений при селективной коррозии. [c.194]

Описанию технологических схем галургических производств обычно предшествует рассмотрение физико-химической сущности важнейших процессов с привлечением методов физико-химического анализа и учения о кинетике гетерогенных процессов. Такой характер изложения должен способствовать лучшему пониманию специфики галургических производств, обычно зарождающихся на основе диаграмм водно-солевых равновесий. Список литературы позволяет читателю более полно ознакомиться с интересующими его вопросами. [c.10]

В общем случае кинетика гетерогенных процессов зависит от меж-фазовых (y) и диффузионных (D, 6) параметров. [c.74]

Физико-химическая гидродинамика [35], а также кинетика гетерогенных процессов, тепло- и массопередача [10, 34, 76] стали по существу самостоятельными областями науки, и наша задача сводится к творческому применению уже полученных результатов к решению проблем коррозии . [c.9]

К о п е р м а н С, Я, Введение в кинетику гетерогенных процессов, Наука , 1964, [c.171]

Несмотря на значительные достижения в области борьбы с коррозией с помощью замедлителей, теоретические вопросы, в частности представления о физико-химической сущности действия ингибиторов, разработаны еще сравнительно мало. Изучение же ингибиторов коррозии очень важно для развития общей теории торможения химических реакций и понимания кинетики гетерогенных процессов, имеющих электрохимический характер. [c.14]

Использованный прием расчета кинетических уравнений, основанный на применении представлений кинетики гетерогенных процессов на неоднородной поверхности, позволил обосновать схемы анодного процесса, довольно хорошо отвечающие экспериментальным данным. Такой подход основан на ряде упрощающих предположений, и поэтому не может быть универсальным, хотя охватывает широкий круг объектов исследования. [c.81]

Коррозию классифицируют по разным признакам механизму, условиям протекания, характеру коррозионных разрушений. По механизму происходящих процессов различают химическую и электрохимическую коррозию. Первый вид коррозии имеет. место в неэлектролитах и сухих газах и подчиняется законам химической кинетики гетерогенных процессов. Она не сопровождается образованием электрического тока. Электрохимическая коррозия протекает в растворах электролитов и во влажных газах и [c.145]

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. [c.10]

Окисление металлов - сложный гетерогенный процесс. В общем случае кинетика закрепления кислорода на поверхности металла обусловлена следующими процессами [c.130]

Закись азота разлагается также на поверхности различных металлических и окисных катализаторов. Кинетика гетерогенного разложения N2O детально изучена авторами работ [221—234]. Порядок гетерогенной реакции по отношению к N2O близок к единице. Установлено также, что реакция тормозится кислородом. Механизм гетерогенно-каталитического процесса может быть представлен на основании схемы [c.81]

Скорость процесса в целом всегда определяется наиболее медленными его стадиями, при невысоких давлениях десорбция газа происходит гораздо быстрее, чем два первых процесса, т. е. скорость разложения будет определяться скоростью собственно химической реакции и скоростью диффузии газообразных продуктов внутри материала. В том случае, если лимитирующей стадией процесса является диффузия, кажущаяся кинетика реакции будет описываться уравнениями диффузии и, следовательно, не будет отражать скорости собственно химической реакции. В этом случае говорят, что процесс протекает в диффузионной области. Чаще всего он описывается уравнением реакции первого порядка, так как скорость диффузии прямо пропорциональна концентрации вещества в объеме. В диффузионной области кинетика процесса не имеет ничего общего с истинной кинетикой гетерогенных химических реакций. [c.141]

Процесс горения твердого топлива может рассматриваться как двухстадийный с нерезко очерченными границами между двумя стадиями первичной неполной газификации в гетерогенном процессе, скорость которого зависит главным образом от скорости и условий подвода воздуха, и вторичной — сгорания выделившегося газа в гомогенном процессе, скорость которого зависит главным образом от кинетики химических реакций. Чем больше в топливе летучих, тем в большей степени скорость сгорания его зависит от скорости протекающих химических реакций. Что касается сжигания топлива в виде пыли, как это имеет место в некоторых пламенных печах большой мощности, то в них процесс горения приближается к гомогенному, поскольку сильно развитая поверхность горящего топлива обусловливает характер горения пыли, больше зависящий от скорости химических реакций, чем от условий подвода воздуха для горения, хотя и в этом случае требование интенсивного 72 [c.72]

Наука о коррозии и защите металлов изучает взаимодействие металлов и сплавов на их основе с коррозионно-активной средой, раскрывая механизм этого взаимодействия, его общие закономерности. Являясь процессом химического или электрохимического взаимодействия металла с коррозионной средой, она базируется на материаловедении и физической химии, в первую очередь на таких ее разделах, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. Конечной ее целью является разработка практических мероприятий, обеспечивающих долговечную и надежную работу различного вида технологического оборудования и конструкций в самых разнообразных условиях эксплуатации. [c.4]

При экспериментальном исследовании кинетики того или иного гетерогенного процесса весьма важно бывает установить, протекает ли-процесс в данных условиях в кинетическом режиме или диффузионно.м. [c.79]

С увеличением температуры скорость газовой коррозии экспоненциально возрастает, так как по этой же зависимости происходит возрастание скорости диффузионных процессов и кинетики гетерогенных химических реакций. В практических условиях возможны и заметные отступления от указанных более простых законов окисления. [c.33]

Коррозионные разрушения могут происходить в результате непосредственного контакта металлической поверхности с дымовыми газами. Такая коррозия имеет место, например, в топочной камере, где под действием газообразного сероводорода происходит процесс разрушения экранных труб. Эти процессы подчиняются основным закономерностям химической кинетики гетерогенных реакций, в которых коррозия может быть так же вызвана конденсацией на поверхности металла влаги либо агрессивной жидкости. Такая коррозия в большинстве случаев связана с появлением электрического тока и носит название электрохимической коррозии. [c.5]

Этот процесс сильно отличается от процесса молекулярной физической адсорбции. Кинетика процесса подчиняется закономерностям кинетики гетерогенных реакций. Равновесного состояния система достигает большей частью медленно, й для протекания процесса требуется значительная энергия активации. [c.59]

Известно, что кинетика гетерогенных газовых реакций существенно зависит от скорости и характера движения хотя бы одного из реагирующих компонентов. Повышение скорости и переход от ламинарного движения к турбулентному обычно ведут к ускорению реакций взаимодействия. По-видимому, обеспечение турбулентности газовых сред может заметно интенсифицировать процессы образования и роста покрытий. [c.279]

Следовательно, для оценки опасности коррозии важнейшее значение имеет кинетика этого процесса. Коррозия — гетерогенный процесс, т. е. процесс, протекающий [c.6]

Приведенные теоретические построения и примеры дают лишь общую схему подхода к решению вопросов структурной коррозии. Необходимо отметить еще некоторые особенности коррозии многофазных сплавов. Во-первых, состав и строение поверхности сплава постоянно меняются в процессе коррозии. В частности, в связи с тем что в коррозионную среду прежде всего переходят наиболее активные фазы, поверхность сплава все время обогащается более стойким компонентом. Изменяется также концентрация твердого раствора. Это влияет на величину компромиссного потенциала. Во-вторых, ионы, переходящие в среду с различных структурных составляющих сплава, могут образовать труднорастворимые соединения с анионами, оксиды или гидроксиды. Это приводит к пассивации и к повышению степени гетерогенности поверхности сплава. В-третьих, на процесс структурной коррозии существенное влияние оказывают неметаллические включения, имеющиеся в сплавах. В процессе коррозии поверхностная концентрация этих включений все время меняется, что оказывает влияние и на кинетику катодного процесса, и на величину компромиссного потенциала. В-четвертых, на процесс коррозии влияют границы зерен и другие физически неоднородные участки поверхности (дефекты структуры, дислокации и т.д.), роль которых существенно меняется со временем вследствие изменения их поверхностной концентрации и адсорбции различных частиц. [c.65]

Условия неизотермической деструкции стеклопластиков резко отличаются от условий изотермической деструкции. Это обстоятельство заставляет вести поиск других, новых закономерностей, которые бы отвечали поставленной задаче. Обзор литературных сведений как отечественных, так и зарубежных убеждает в том, что к сожалению, теории неизотермической кинетики гетерогенных реакций в открытых системах, как таковой, до настоящего времени не существует. Известны только отдельные формулы, которые более или менее приближенно описывают кинетику некоторых процессов подобного типа . [c.71]

Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется скоростью отдельных стадий реакции. Если, однако, скорость одного из этапов процесса меньше скорости других, то, как всегда, суммарная скорость процесса будет определяться скоростью наименее медленной стадии. Когда медленной стадией процесса является подача или отвод реагентов от места реакции, говорят, что реакция идет в диффузионной области, или по диффузионной кинетике. [c.518]

Общая скорость процесса будет определяться скоростью самой медленной (лимитирующей) стадии. Если самым медленным звеном процесса в методах химических реакций и химического транспорта является подвод реагирующих веществ к зоне реакции или отвод от нее продуктов реакции, то кинетика суммарного процесса будет лимитироваться диффузионным массопереносом (процесс роста идет в диффузионной области). Если самой медленной стадией процесса является химическое взаимодействие, то скорость всего процесса будет определяться скоростью химических реакций, и тогда считается, что процесс протекает в кинетической области. При соизмеримых скоростях отдельных стадий считается, что процесс протекает в переходной области. Лимитирующая стадия гетерогенного химико-технологического процесса определяется опытным путем при изучении влияния различных факторов технологического режима на общую скорость процесса. Как правило, скорость роста кристалла, выращиваемого из газовой фазы методами химических реакций или химического транспорта, определяется скоростью протекания химических реакций. [c.257]

Современная теория электрохимической коррозии металлов не противопоставляет два пути (гомогенный и гетерогенный) проте--кания процесса, полагая, что соответствующие теоретические положения, основанные в обоих случаях на использовании электрохимической термодинамики и кинетики, дополняют друг друга, так как каждое из них имеет свои границы применения. В связи с этим попытки необъективной критики одной из этих теорий являются ненужными. [c.188]

Потенциал каждого исходного компонента сплава в электролите Vx, и Vx, определяется кинетикой протекающих на нем анодного и катодного процессов и может быть найден при помощи соответствующих диаграмм коррозии этих металлов (см. с. 272). В сплаве эти металлы образуют или твердый раствор, или гетерогенную смесь, или интерметаллические соединения, что усложняет и без того сложную систему. При этом более электроотрицательный металл (Vx, < Vx,), в первую очередь его анодные участки, играет в сплаве роль анода, а более электроположительный металл (Vx, Vx,), в первую очередь его катодные участки, — роль катода. Состав бинарного сплава лучше всего характеризовать объемными процентами компонентов сплава, так как соотношение площадей анодной (SJ и катодной (S.J составляющих на поверхности сплава будет такое же, что и соотношение объемов компонентов в сплаве. [c.297]

Химическая стойкость технической керамики, как, впрочем и любой другой, представляет собой ее способность противостоять воздействию какого-либо химического реагента, среды, например расплава стекла, жидкого металла, шлака, или материала, находящегося в контакте с керамикой, и определяется в первую очередь природой взаимодействующих фаз, их химическим составом и подчиняется общехимическим законам кинетики гетерогенных процессов. [c.26]

Основные принципы расчета реакторов для гетерофазных процессов в системе газ - твердое тело. Особенностью кинетики гетерогенных процессов и, в частности, процессов в системе газ - твердое тело является их многостадийность - обязательное наличие наряду с одной или несколькими чисто химическими стадиями (т,е. одной или несколькими химическими реакциями) стадий, которые можно было бы назвать физическими (при их протекании не происходит химических превращений). Последние связаны с переносом вещества от одной фазы к другой, причем концентрация вещества в разных фазах (или в ядре фазы и на поверхности раздела) различная. Разность концентраций является движущей силой этих процессов переноса (диффузионных). В общем случае скорости отдельных стадий, составляющих гетерогенный процесс, могут существенно различаться и по-разному зависеть от изменения параметров технологического режима. Например, температура неодинаково влияет на скорости химической реакции и переноса веществ за счет диффузии. [c.653]

Более реальный подход к кинетике гетерогенных процессов связан с диффузионно-кинетической теорией, основоположниками которой явились А. Берту (1912 г.), Д. Валетон (1924 г.) и К. Яблчинский (1926 г.). Дальнейшее развитие она получила в работах Д. А. Франк-Каменецкого (1938 г.), А. Б. Здановского (1946 г.), М.Товбина (1946 г.) и других авторов [23]. [c.73]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

В. данной главе рассматриваются вопросы химической коррозии металлов. Процесс разрушения металлов и сплавов вслодст-ине взаимодействия их с внешней средой, не сопровождающийся возникновением электрических токов, называют химической коррозией. Характерной особенностью процесса химической коррозии является, в отличие от электрохимической коррозии, образование продуктов коррозии непосредственно в месте взаимодействия металла с агрессивной средой. Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций и наблюдается при действии на металл сухих газов или жи.чкпх иеэ.лектролитов. [c.131]

Современная теория электрохимической коррозии металлов основывается на том, что не только чистый металл, но и металл с заведомо гетерогенной поверхностью корродирует в электро-ште как единый электрод согласно закономерностям электрохимической кинетики. На его поверхности одновременно и независимо друг от друга протекают анодная и катодная реакции, в совокупности составляющие процесс коррозии. В то же время роль электрохимической гетерогенности процесса электрохимической коррозии велика, хотя в ряде сл> чаев повышение гетерогенности приводит не к увеличению скорости коррозии, а, наоборот, к ее снижению. Качественно и количественно роль гетерогенности проявляется в кинётгмеских Характеристиках анодной и катодаой реакций. При коррозии технических сплавов, для которых характерен высокий уровень электрохимической гетерогенности поверхности, возможно неравномерное распределение скорости анодного процесса на поверхности сплава, обусловливающее преимущественное растворение отдельных фаз, что приводит к локализации коррозии [25, 27]. [c.29]

Для описания кинетики гетерогенного взаимодействия в системе газ - твердое тело используют две основные модели с фронтальным перемещением зоны реакции (модель с непрореагировавшим ядром) и квазигомоген-ную. Для большинства некаталитических гетерогенных процессов наиболее применима модель с фронтальным перемещением зоны реакции (рис. 6.5.10). Этот процесс можно разделить на пять основных стадий [c.654]

Широко распространено представление о том, что в силаве типа твердого раствора катодные и анодные процессы равномерно распространяются по всей поверхности сплава. Во многих случаях, когда исследователя не интересует вопрос о расположении и со-отношении катодных и анодных участков на корродирующей поверхности, такое представление является вполне допустимым, даже и для явно микрогетерогенных систем, так как сильно упрощает расчеты и методы изучения кинетики коррозионных процессов. Однако предположение о равномерном распространении катодного и анодного процессов на всю поверхность сплава является условным упрощением (статистическим усреднением) и, в действительности, поверхность сплава типа твердого раствора на атомарном уровне является электрохимически гетерогенной и коррозионный процесс (анодный и катодный) относится к ди скретным отдельным атомам сплава. [c.27]

Для вывода математической зависимости между степенью защиты и плотностью защитного тока (или смещением потенциала в отрицательную сторону) необходимо воспользоваться уравнениями кинетики электродных процессов. Основными электрохимическими реакциями на корродирующем и подвергающемся катодной защите металле являются ионизация металла (анодный процесс), электровосстановление кислорода, разряд ионов водорода и металла (катодные процессы), уравнения скоростей которых приведены в табл.- 7. Их использование оказывается затруднительным, если базироваться на теории многоэлектродных систем, поскольку в практических условиях коррозии и защиты распределение поверхности на катодные и анодные участки, а также распределение внещнего ток по гетерогенной поверхности остается неопределенным. Вместе с тем вывод искомого соотношения оказывается возможным на базе гомогенно-электрохимических представлений о поведении металлов в условиях стационарной коррозии и поляризации внешним током. [c.21]

Коррозионный процесс протекает на границе раздела фаз по-лимер-01фужающая среда, т. е. является гетерогенным процессом и подчиняется закономерностям кинетики гетерогенных реакций. [c.70]

Л. К. Лепинь РП] на основе нзучания кинетики гетерогенных реакций обращает внимание на возможность образования гидридов металлов при коррозии. Характером связи металл — водород нредопределяются дальнейшие стадии реакции между этими компанентами. При малой ее устойчивости реакция завершается распадом гидрида и выделением молекулярного водорода. Основой для ло-лучения оптимальных решений по защите металла от химической и электрохимической коррозии являются данные по термодинамике и кинетике процесса. [c.22]

Составим кинетические уравнения стадий по схеме (1.49), полагая, что адсорбция промежуточных продуктов подчиняется изотерме Темкина и применяя основные представления теории кинетики гетерогенных реакций на неоднородных поверхностях [22]. Для равновесной стадии (1.49а) запишем уравнения прямого и обратного процессов [c.20]

Во-вторых, как изотерма Темкина, так и изотерма Фрумкина основаны на представлении о линейном падении энергии адсорбции с ростом степени заполнения, хотя причины такого изменения различны. Поэтому, как это следует из теории кинетики гетерогенных реакций [22], независимо от того, снижается ли теплота адсорбции за счет неоднородности поверхности или отталкивательного взаимодействия в адсорбционном слое, для скорости процесса, лимитируемого адсорбцией, могут быть использованы выражения вида у = 1Сехр(—/ 20)- Физический смысл константы к2, входящей в экспоненциальный множитель этого выражения, будет разным в зависимости от модели адсорбции. [c.81]

Подстановка опытных дангплх дает для толщины диффузионного слоя s величину около 10" см и меньше. Присутствие посторонних адсорбированных веществ на поверхности твердого тела может сильно влиять па скорость. При гетерогенных процессах, сопровождающихся образованием новой фазы (как напр, кристаллизация из пересыщенных растворов), фактором, определяющим течение процесса, является уже не диффузия кинетика подобных процессов зависит от скорости образования зародышей и от быстроты их роста. Чем в большей степени переохлажден пересыщенный раствор, тем б6.яьшую величину приобретает скорость образования зародышей, которая в определенной точке достигает своего максимума н при дальнейшем понижении 1° начинает замедляться. Скорость роста кристаллов измеряется приращением их линейных размеров в единицу времени. [c.87]

В настоящей части книги не рассмотрены многие гетерогенно-диффузионные процессы, подвергавшиеся воздействию звукового поля (экстракция, абсорбция, пронитка, дубление, крашение, некоторые процессы, имеющие место в пищевой промышленности и т. д.). Однако на основании изложенного довольно обширно экспериментального материала почти отчетливо выступает картина механизма взаимодействия ультразвуковой энергии и среды, где процессы переноса играют заметную роль в кинетике гетерогенных превращений. Поведение процессов в звуковом поле вполне объясняется способностью последнего создавать микротурбулизацию на граничных поверхностях и ускорять массоперенос вещества из одной фазы в другую, а также внутри микропористых тел вследствие проявления нелинейных особенностей акустических сред. Более того, в пентизирующем и тиксо-тропном действии ультразвука заметную роль, по-видимому, играют силы звукового поля первого порядка. [c.572]

В этой новой области вошли во взаимодействие методы решения краевых задач упругости и пластичности и анализа условий возникновения и распространения разрушения, позволившие количественно описать кинетику замедленного и быстро протекающего распространения трещин в связи с сопротивлением элемены конструкций хрупкому и циклическому разрушению. Разработка моделей сред, отражающих свойства деформаций и разрушения реальных материалов, их несовершенную упругость, структурную гетерогенность, исходную макро- и микродефектность, позволила описывать процессы деформации и разрушения на стадии континуаль-4 [c.4]

Систематизирован обширный материал по термодинамике высокотемпературных реакций, физико-химическим свойствам металлов н сплавов, жидких стекол, шлаков и штейнов. Описаны наиболее важные физико-химические процессы, происходящие при производст-ве чугуна и стали, восстановлении руд и агломерации, а также высокотемпературная коррозия. Рассмотрены вопросы гетерогенного фазового равновесия, кинетики межфазных реакций, образования и роста зародыйей, тепло- и массопереноса и др. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...