Взаимодействие с твердыми, жидкими и газовыми фазами

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ТВЕРДЫМИ, ЖИДКИМИ И ГАЗОВЫМИ ФАЗАМИ 379 [c.379]

К основным Химическим процессам относятся химические реакции в газовой и жидкой фазах, на границах фаз (газовой с жидкой, газовой с твердой, жидкой с твердой) при взаимодействии компонентов покрытий, флюсов, защитных газов с жидким металлом с образованием окислов, шлаков, окислением поверхности и т. д. [c.19]

Диффузионное насыщение поверхности металлов производят из твердой фазы (при непосредственном контакте твердых защитных элементов с поверхностью насыщаемого металла), паровой фазы (при переносе защитных элементов в виде паров), газообразной фазы (при взаимодействии газовой фазы, содержащей наносимый элемент в виде химического соединения, с поверхностью насыщаемого металла) и жидкой фазы (при взаимодействии расплава соли, содержащей наносимый элемент, с поверхностью насыщаемого металла или при непосредственном контакте с нею расплавленного наносимого металла). [c.118]

Спектроскопия сложных органических молекул практически всегда имеет дело с молекулами, растворенными в твердых или жидких матрицах, т. е. с примесными центрами, поскольку многие сложные органические молекулы, например, хлорофилл, белки и др., не выдерживают нагревания и не могут исследоваться в газовой фазе, как атомы и простые молекулы. В таких условиях электронное возбуждение молекул всегда взаимодействует с внутри- и межмолекулярными колебаниями, т е. фононами. [c.8]

В работе [I] по аналогии с другими системами (щелочной металл-металл IVA группы) делается предположение, что система Rb-Ti имеет почти полную несмешиваемость компонентов в жидком и твердом состояниях. Путем расчета делается предположение, что в газовой фазе на основе Rb при давлении 0,1 МПа и температуре 2000 °С может содержаться в равновесных условиях над жидким Ti приблизительно 0,04 % (ат.) Ti, Значение растворимости Ti в жидком Rb при температурах 760-1093 °С, равное 0,0002-0,0007 % (ат.), приводимое в работе [I], является весьма ненадежным, так как устанавливалось при изучении взаимодействия жидкого Rb со сплавом Мо - 0,5 Ti. [c.115]

Различают физические и химические источники паров, формирующих покрытие. Паровая фаза образуется либо при сублимации твердых и испарении жидких источников, либо в результате химических газовых реакций пиролиза, гидролиза, взаимодействия с восстановителями, диспропорционирования. Пар из химических источников образуется в тех случаях, когда химические реакции протекают в объеме газовой фазы. Если реакции проходят на границе раздела субстрат — газ, то механизм процесса становится иным. В соответствии с классификацией, описанной в работе [47], следует различать парофазовый и газовый методы получения диффузионных покрытий. [c.48]

Ее развитие вправо требует еще более высокой температуры и высокой концентрации СО в газовой фазе. Но, как показывают исследования, в печи для этого есть необходимые условия, так как выше температуры 950 °С в газовой фазе присутствует только СО. Наряду с СО в процессах восстановления железа из окислов значительную роль играет и твердый углерод. Это взаимодействие происходит за счет непосредственных контактов окислов руды с восстановителем во время перемещения руды в печи, а также в горячей зоне печи за счет соприкосновения кусков кокса с жидкими шлаками, содержащими закись железа. [c.36]

Проводимость твердых диэлектриков подразделяют на объемную и поверхностную. Это связано с тем, что электрические свойства поверхности в результате взаимодействия с газовой или жидкой средой (загрязнение, увлажнение и т.п.) могут сильно отличаться от свойств объемной фазы. [c.253]

Очень высокое содержание СОг во вторичном газе может быть ввиду большого подсоса воздуха в конвертор и ненормального состояния ванны. Такое ненормальное состояние ванны чаще всего наблюдается в начале плавки, когда низка температура чугуна (с 1200°С) или в конвертор загружается большое количество мелкого скрапа с малой плотностью, который занимает большой объем рабочего пространства и неполностью закрывается жидким чугуном. В этом случае та часть кислородной струи, которая встречается с твердой поверхностью ванны, в основном отражается от нее, не участвуя во взаимодействии с ванной, и расходуется на окисление СО до СОг в газовой фазе. К резкому ухудшению усвоения кислорода ванной может привести также увеличение количества первых присадок флюсов и твердых окислителей. [c.330]

Заметим, наконец, что в бозе-газе, состоящем из твердых сфер, могут существовать только две термодинамические фазы, а именно фазы, аналогичные газовой фазе и конденсированной фазе идеального бозе-газа. Ситуация, таким образом, качественно отличается от той, которую мы имеем в жидком Не , где (помимо твердой фазы) возможны три фазы газ. Не I и Не II. Различие обусловлено тем, что в газе твердых сфер не существует притягивающего взаимодействия. Поэтому система не образует связанного состояния, которое можно было бы рассматривать как жидкость. Мы получим три фазы с тем же качественным отношением друг к другу, как и в реальном гелии, если к потенциалу взаимодействия твердых сфер добавим потенциал притяжения. [c.481]

Высокая температура продуктов сгорания, представляющих собой газовую смесь, и значительное уменьшение ее около стенок приводит к резкому изменению состава и свойств газа в пределах теплового пограничного слоя. При сгорании некоторых топлив в газовом потоке появляется конденсированная фаза— большое количество мелких твердых или жидких частиц, которые также влияют на процессы взаимодействия потока со стенкой. Некоторое влияние на теплообмен оказывают также форма проточной части сопла и его абсолютные размеры. Поверхность сопла обменивается теплотой с газовым потоком путем соприкосновения и излучения. [c.389]

Взаимодействие огнеупора с различны мн средами носит условное название шлакового разъедания. В процессе службы огнеупор контактирует с твердыми, жидкими и газообразными фазами первые две имеют наибольшее практическое значение для разрушения динаса, а в некоторых случаях эксплуатации он реагирует и с газовой фазой. Динас — кислый огнеупор, и поэтому особенно интеноивно его разрушают основные окислы и шлаки на него также действ уют вещества, шособные восстанавливать кремнезем. [c.379]

Прочность и восстановимость агломерата зависят от его структуры. Формирование структуры начинается в зоне подогрева шихты. По мере повышения температуры в первую очередь расплавляются вещества, образовавшиеся в зоне подогрева. Образовавшаяся жидкая фаза пропитывает твердые частички шихты и химически взаимодействует с ними. Пропитка и обволакивание частиц зависят от смачиваемости их жидкой фазой. Смачивающий расплав создает более плотную и прочную структуру агломерата. Структура агломерата продолжает формироваться и в процессе охлаждения, кргда образуются стекловидные вещества, которые обладают повышенной хрупкостью и снижают прочность агломерата. Чем ниже скорость охлаждения агломерата, тем в меньших количествах образуются стекловидные вещества и тем прочнее агломерат. В условиях доменной печи замена пылеватой руды агломератом достаточной прочности улучшает восстановительную работу газов, так как распределение газового потока в толще шихты становится более равномерным благодаря повышенной пористости и газопроницаемости кусков агломерата. [c.39]

Системы образуются компонентами, которые, взаимодействуя друг с другом, образуют фазы, составляющие систему. Фазой является часть системы (или совокупность нескольких таких частей), однородная по химическому составу, строению и свойствам, которые не зависят от массы фазы. Фазу можно механически отделить от других частей системы, в которой она находится. Отделение возможно благодаря существованию межфаз-ных поверхностей. В зависимости от условий фазы могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Так как газы смешиваются друг с другом в любых соотношениях, при равновесии в системе может находиться единственная газовая фаза, а соприкасающихся твердых и жидких фаз может быть несколько. Системы, состоящие из одной фазы, являются гомогенными, из нескольких фаз -гетерогенными. [c.15]

При взаимодействии с кислородом алюминий и кремний не образуют твердых растворов. Растворимость кислорода в алюминии высокой чистоты составляет 1,5—0,3 X 10 % [5], а в кремнии при 1000° С 0,4-10 ат.% [6]. Для алюминия и кремния характерно образование устойчивых окислов высших степеней окисления AI2O3 и SIO2, отличающихся высокими температурами плавления и сублимации, характеризующими прочность химической связи в окислах. Температура сублимации в данном случае совершенно условна, так как при высоких температурах газовая фаза над жидкими окислами содержит преимущественно кислород и низшие окислы алюминия и кремния [7, 8]. Низшие окислы алюминия и кремния устойчивы лишь в газообразном состоянии, в вакууме и инертной атмосфере. При понижении температуры они разлагаются (диспропорционируют) на металл и его высший окисел. [c.6]

По сравнению с газовыми смесями жидкие и твердые растворы характеризуются в общем случае большими силами взаимодействия между молекулами и атомами. Если для газов, во всяком случае при умеренных давлениях, избыточные функции невелики и представляют собой малые поправки ж о-оновным термодинамическим функциям, то для (конденсированных смесей они могут быть одного порядка с этими функциями. Это обстоятельство приводит не только к количественным, но иногда и к качественным из1менен1иям в поведении таких pa TBopoiB. При одределеином значении и характере изменения избыточных функций с концентрацией гомогенный раствор может оказаться неустойчивым и будет распадаться на две не смешиваемые друг с другом гомогенные фазы . До тех пор пока конденсированный рас- [c.152]

Таким образом, при плавлёнии металлов межатомные связи не нарушаются атомные связи нарушаются только при испарении например, скрытая теплота плавления для большинства металлов составляет 4—5% теплоты испарения. Однако свободная энергия жидкости выше, чем энергия кристалла, так как в жидкой фазе не все атомы занимают наинизшее энергетическое положение, которое соответствует максимальному числу ближайших атомов, как у кристалла. Переход твердого тела в жидкое связан с увеличением объема металла примерно на 6%. Энергия паровой или газовой фазы много выше, так как атомы или молекулы в них отдалены друг от друга и большую часть времени не взаимодействуют. [c.44]

Известно, что на границе жидкого и твердого металлов существует контактное электрическое сопротивление Оно зависит от электрического сопротивления собственно контакта определяющегося степенью смачиваемости твердой поверхности жидкостью и дополнительных сопротивлений, вносимых промежуточными слоями (твердыми — окисленными, осажденными из газовой фазы, выпавшими из расплава газообразными - адсорбированными из расплава). Экспериментально установлено, что при полной смачиваемости стенки = 0. О порядке значений дополнительных сопротивлений можно судить по экспериментальным данным, приведенным в ряде работ при примерно однородной температуре контактной зоны [19]. Властности, для контакта электрода из нержавеющей стали с различными легкоплавкими расплавами в [16] получено сопротивление естественных оксидных пленок приблизительно 10 Ом-м и искусственно созданных толстых оксидных пленок 10 -10 Ом-м . Сопротивление, обусловленное наличием пленок физической адсорбции, составляет при комнатной температуре 10 —10 Ом-м [16]. По имеющимся в литературе данным различных авторов, полученным экспериментально при комнатной температуре, суммарное сопротивление контакта электрода из меди с легкоплавкими расплавами имеет порядок 10 — 10 Ом-м , что близко к даштым [16]. Известно также, что сопротивление, вносимое рыхлыми осажденными слоями, а также возникающее в случае химического взаимодействия контактирующих сред, может принимать любые, неограниченно большие значения [19]. Прямые данные по контакту твердых металлов с высокотемпературными расплавами в литературе отсутствуют. [c.19]

Отклонение от равновесия, связанное с химическими реакциями на поверхности раздела фаз. Величины н.о, s HjO, s, р можно практически считать одинаковыми, потому что молекулы воды способны легко изменять фазу. Некоторое число молекул пара, вероятно, пересекает поверхности раздела и остается в жидкой фазе. Их место в газовой фазе заменяют те вылетающие из воды молекулы, чьи достаточно высокие энергии позволяют преодолевать силы взаимодействия с соседними молекулами. Весьма отличным будет случай, когда фазовый йереход сопровождается перегруппировкой атомов молекул. В качестве примера можно указать на горение углерода. В этом процессе углерод может поступать в газообразную фазу только в виде молекул двуокиси углерода, образующихся за счет реакции на поверхности твердого углерода. В таких условиях весьма трудно изменить фазу, поскольку не каждая молекула кислорода, сталкивающаяся с поверхностью, подходит к ней [c.205]

Рассмотрим многофазные системы, представляющие собой взвеси твердых и газовых включений в жидких средах. Ограничимся трехфазной средой жидкость — твер-дые частицы — пузыри, хотя аналогичный подход может быть использован для описания более сложных сред с пузырями и частицами различных типов. Для математического описания движения будем использовать концепции газодинамики взаимопроникающих движений сжимаемых сред, которые заключаются в следующем [221-Размеры включений предполагаются настолько меньшими минимального расстояния между ними, что можно пренебречь непосредственными взаимодействиями между включениями. Минимальное расстояние между включениями принимаем значительно меньше расстояния, на котором существенно изменяются кинематические и динамические характеристики течения, что позволяет наряду с несущей средой рассматривать непрерывные среды носимых частиц и пузырьков. Эти среды, как и несущая жидкость, считаются идеальными (вязкость учитывается лишь при описании процессов межфазного взаимодействия) и сжимаемыми, причем давление р принимается для них общим и зависящим лишь от истинной плотности несущей среды pj и скорости звука с, в ней (условие баротропности). В каждой точке пространства наряду с истинными плотностями pj каждой из фаз (t = 1, 2, 3) задают средние плотности р , которые определяют как суммарную массу каждой из фаз в единице объема среды. Кроме того, задают также векторы скоростей и,- каждой [c.108]

Рабочая, окружающая и разделительная среды. Рабочая среда (F) — вещество внутри, окружающая среда А) - вещество вне герметизируемого объекта. Каждая среда характеризуется определенным агрегатным состоянием основной фазы (жидкое, газообразное, твердое — сыпучее, плазменное), физическими параметрами и химическими свойствами. Обычно в основной фазе находятся загрязнения, поэтому система всегда является двух- или трехфазной (например, в жидкости взвешены твердые частицы и пузырьки газа). Среду, состоящую из предусмотренной смеси нескольких веществ в разных состояниях (например, мелкодисперсные ферромагнитные частицы в жидкости, коллоидные растворы и т. д.), называют композиционной. При взаимодействии сред между собою и- с материалами уплотнения возможны недопустимые химические реакции, изменение физического состояния и т. п. В этом случае среда Р является несовместимой со средой Л или материалами уплотнений. Пригодность материалов для работы в условиях взаимного контакта называют совместимостью. В течение заданного срока эксплуатации свойства материалов должны изменяться (вследствие взаимодействия со средами) в установленных пределах. При несовместимости сред А и Р в конструкции агрегата предусматривают гидравлический или газовый затвор, заполненный разделительной средой Б (иногда ее н ывают запирающей или буферной средой). В уплотнениях некоторых типов разделительная среда может находиться в разных агрегатных состояниях при работе и остановке объекта (например, в гидрозатворах с легкоплавким уплотнителем). [c.13]

По химическому механизму взаимодействуют с металлами газовые среды, твердые покрытия в отсутствие жидкой фазы, а также расплавленные неионные, металлические и металлоподобные покрытия. При этом на границе раздела происходят безокисли-тельные процессы (образуются сплавы и интерметаллические [c.211]

Искусственное введение легкоионизирующейся добавки, например К2СО3, ставит задачу определения оптимальных но коэффициенту электропроводности количеств присадки, что существенно связано с определением температурных режимов сжигания твердого топлива. Расчеты состава и термодинамических функций проведены по методике и программе, составленной в работе [1], т. е. в приближении двухфазной реагирующей системы (газовая фаза — смесь идеальных газов, конденсированная фаза — идеальный реагирующий раствор жидких и твердых компонентов). Такое приближение кроме аддитивности внутренней энергии и объемов веществ при растворении подразумевает также пренебрежение силами поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Оценки, выполненные по известной формуле Гиббса — Томсона для ряда веществ, показывают, что при температурах Т 2000—3000° К для частиц радиуса г > 10 -г--н Ю" см давление насыщенного пара практически не зависит от размеров частиц. Другим ограничением метода следует считать пренебрежение учета взаимодействия между заряженными частицами. Оценки дебаевского радиуса и среднего расстояния между заряженными частицами показывают, что Го > Гор при р — атм, поэтому можно считать, что поправки на кулоновское взаимодействие между заряженными газовыми частицами невелики. В приближении плоской поверхности частиц можно считать, что плотность электронов, полученная расчетом равновесного состояния такой [c.161]

Скорость химической реакции зависит от многих факторов, основными из которых являются температура, концентрация компонентов, давление и катализаторы. Сильное влияние на скорость реакции оказывает температура. Однако влияние температуры оказывается неодинаковым для различных типов реакций. Скорость простой необратимой и обратимой эндотермических реакций с увеличением температуры в первом приближении экспоненциально возрастает, а обратимой экзотермической реакции сначала увеличивается, достигает максимума, а затем уменьщается. При увеличении концентрации исходных реагентов скорость химической реакции обычно возрастает. Давление также оказывает больщое влияние на скорость химических процессов. Особенно сильно это влияние проявляется в тех случаях, когда процессы протекают в газовой фазе или при взаимодействии газов с жидкими или твердыми веществами. Это объясняется тем, что повыщение давления равносильно увеличению концентрации реагирующих веществ. Механизм влияния катализаторов на скорость химической реакции связан со снижением энергии активации процесса. Скорость реакции в присутствии катализатора иногда увеличивается в миллионы раз. [c.256]

Свойства пространственных структур высококонцентрированных микрогетеро-генных сыпучих тел определяются поверхностными явлениями на межфазпой границе и типом контактов между частицами твердой фазы. Наименее прочные коагуляционные контакты. Они образуются между частицами твердой фазы, разделенной прослойками жидкой дисперсионной среды. Более прочные контакты имеют структуры с непосредственными точечными взаимодействиями, образующимися обычно в высокодисперсных порошках. Наиболее прочные контакты в конденсационных (кристаллизационных структурах истинные фазовые контакты образуются после отверждения прослойки между частицами фазы. На поведение мелкодисперсных сыпучих тел большое влияние оказывают также аэро- и гидродинамические сопротивления газовой и жидкой фаз. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...