химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

тами по Шоттки (а) и дефекты по Шоттки в решетке NaCl (б).

(рис. В.15,а и б). Такого рода точечные дефекты называют дефектами по Шоттки. Интересным примером является вюстит состава от Feo.giO до Feo.aeO, образующийся при термическом разложении FeC2Oi и остающийся в метастабильном состоянии после быстрого охлаждения. Его кристаллическая •структура аналогична структуре NaCl, причем до 5% катионных мест оказываются незанятыми. Электронейтральность системы достигается за счет того, что часть катионов железа в решетке имеет заряд -f-З, а не +2.

Оба вида точечных дефектов имеют решающее значение для процесса перемещения ионов частиц в решетке; они обеспечивают возможность переноса вещества при химической реакции и электрическую проводимость ионной решетки. Концентрация дефектов, устанавливающаяся в обратимом тепловом равновесии, однозначно определяется температурой (экспоненциально растет с температурой); соответственно при охлаждении устанавливается более низкое равновесное значение концентрации дефектов. Например, в решетке AgBr при 300 "С 0,4% всех ионов Ag+ занимают места вне узлов решетки. Причиной появления несовершенств в кристаллической решетке чистого вещества являются колебания элементов кристаллической решетки, энергия которых зависит от температуры.

Кроме точечных дефектов несовершенство кристалла в значительной степени определяется смещениями и перестановками элементов решетки (линейными дефектами), поворотом слоев в кристалле (плоскостные дефекты), образованием пор, пустот и включений (объемные, трехмерные дефекты). Наиболее заметные отклонения от идеальной структуры наблюдаются на поверх432

Неорганическая химия

Реакции в твердой фазе

433

ности, вследствие чего именно здесь в наибольшей степени протекают процессы адсорбции. Ход реакции на поверхности раздела фаз в основном определяется находящимися на ней активными центрами. Частицы, которые удерживаются поверхностью, в общем не очень прочно связаны с поверхностью и имеют относительно высокую подвижность. В связи с этим поверхностная диффузия имеет более высокую скорость по сравнению со скоростью диффу-аии в объеме твердой фазы и сравнима по величине с диффузией в растворах.

33.9.2. Виды реакций в твердой фазе

33.9.2.1. Однокомпонентные реакции без изменения аналитического состава

При изменении параметров состояния температуры и давления твердые вещества индивидуального состава могут переходить из одной структурной формы в другую без изменения стехиометрического состава. Примеры таких переходов — обратимые (энантиотропные) и необратимые (монотропные) превращения модификаций ряда простых веществ и соединений (разд. 33.2.2). Предпосылкой таких процессов является подвижность элементов решетки и перенос вещества, вызванный несовершенством строения твердой фазы. Некоторые свойства твердых веществ определяются не только их структурой и характером дефектов, но и строением микрокристаллитов, в том числе их формой, размерами и составом. Особенно большое влияние строение микрокристаллитов оказывает на механические свойства твердого тела, такие, как твердость, пределы пластической деформации. Проведением специально подобранной твердофазной реакции можно добиться направленного изменения структуры. В результате повышения температуры и достаточно длительного нагревания при постоянной температуре (отжига) можно ускорить рост отдельных кристаллических зерен до больших кристаллов и рекристаллизацию, что обеспечивает улучшение некоторых свойств материала. В отдельных случаях рекристаллизация играет отрицательную роль, например приводит к понижению активности некоторых катализаторов.

Изменение структуры происходит также при спекании порошкообразных твердых веществ. Температурой спекания обычно считают температуру, равную '/а—% абсолютной температуры плавления. При длительном нагревании при такой температуре кристаллиты спекаются между собой, при этом происходит обмен частицами через границы между зернами. Одновременно уменьшаются число и объем пор, в результате чего происходит значительное уменьшение объема вещества. Процессы спекания имеют особенно большое значение, например, в технологических процессах керамического производства.

33.9.2.2. Однокомпонентные реакции с изменением аналитического состава

При подводе энергии, особенно в виде тепла или излучения, твердые вещества часто разлагаются; общий признак такого процесса — выделение газа и образование новых твердых веществ с иным стехиометрическим составом.

Многие такие реакции имеют важное прикладное значение, например получение негашеной извести СаО термическим разложением известняка СаСОз, при 900—1000°С и термическое, разложение сульфата кальция

1200 °с

2CaS04 »- 2CaO+2S02+O2

ГДР располагает месторождениями гипса, и поэтому диоксид серы для производства серной кислоты получают в основном по этой реакции. С целью экономии энергетических ресурсов температуру разложения понижают введением добавок кокса и глины. При этом образующийся СО уносит избыток кислорода, а СаО в

страница 161
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
1554G
где купить линзы оптима
стоимость обучения визажу
Кликни и закажи компьютерную технику со скидкой, промокод "Галактика" - процессор купить - 3 минуты пешком от метро Дубровка, есть своя стоянка.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)