химический каталог




Синтез минералов. Том 1

Автор B.Е.Хаджи, Л.И.Цинобер, Л.М.Штеренлихт и др.

роцесс, требующий детального рассмотрения влияния многочисленных факторов как на этапе зародышеобразо-вания, так и при дальнейшем росте спонтанно образованных кристаллов.

К числу основных параметров кристаллизации алмаза, как известно, относятся давление и температура, определяющие термодинамическую устойчивость модификаций углерода, степень пере-.сыщения раствора по отношению к алмазу, которая является термодинамическим стимулом процесса образования и роста алмаза.

Известно, что скорость зарождения определяется не только работой образования критического зародыша новой фазы ?*, но и является функцией вероятности преодоления атомами углерода энергетического барьера Е при диффузии. Тогда для скорости образования зародышей и можно записать:

кТ

где E*+ED=Ea — энергия активации процесса зародышеобразо-вания; Ел—энергия активации диффузии; k — постоянная Больц-мана; Т — температура.

Численное значение Еа можно получить логарифмированием соотношения с последующей подстановкой в полученное выражение экспериментально определенной зависимости и от Т.

С ростом пересыщения Ар = р—РЕ, где рв—равновесное давление для данной температуры, вязкость раствора возрастает, так как ростовая система приближается к температуре плавления ме336

Рис. 116. График зависимости энергии активации образования алмаза в системе №—Мп — графит от величины пересыщения Ар

талла-растворителя (рис. 115, а). Это, очевидно, должно приводить к уменьшению вероятности преодоления атомами углерода энергетического барьера ED и изменению скорости образования зародышей. Учитывая это, значение ?„ оценивается при различных Др (см. рис. 115, б).

Ea = k\nВ некоторых случаях оценка Еа производилась по формуле

JH-IU Ц,

я. / V Г, Тг )

1

Тг

а абсолютная погрешность при определении Еа вычислялась по формуле

ДЯ« = ,

Положение линии равновесия Др = 0 данной системы (см. рис. 119, а) нанесено в соответствии с эмпирической зависимостью, полученной в работе [29]:

337

р?(ГПа)= 19,4+ Т (°С)/40 (ГПа).

22 Заказ 1* 122

Для исследованного интервала температур зависимость.Еа от Др представлена на рис. 116. Полученная кривая указывает на существенное влиянияе диффузии в процессе зарождения алмаза, а ее минимум свидетельствует о наличии максимума скорости образования зародышей при определенном соотношении параметров Р. Т.

Известно, что рост кристаллов складывается из нескольких последовательных стадий и в самом общем виде может быть представлен растворением, переносом растворенного вещества и присоединением частиц к растущему кристаллу. Процесс растворения обычно характеризуют теми же стадиями, но протекающими в обратном по отношению к росту направлении. Поэтому некоторые кинетические характеристики, в частности перенос вещества, являются общими как для роста, так и для растворения. Суммарная скорость любого гетерогенного процесса определяется скоростями отдельных стадий реакции. Однако, если скорость на одном из этапов процесса меньше, чем скорости на других, то при реакциях, идущих в несколько последовательных стадий, фактическая скорость процесса будет определяться скоростью наиболее медленной. В том случае, когда медленной стадией процесса является подача или отвод реагентов от места реакции, это означает, что процесс идет в диффузионной области или по диффузионной кинетике. Если медленной стадией является стадия химического или физического превращения, то скорость реакции определяется кинетикой присоединения частиц. Если обе стадии сравнимы между собой, то соответствующие реакции относят к гетерогенным реакциям смешанного типа.

Постановка задачи по определению лимитирующего звена в процессе растворения основана на рассмотрении соотношений между скоростями прямого процесса tu (перехода в раствор) и обратного bv (выделения из раствора).

Пусть концентрация вдали от границы раздела равна С, непосредственно у гранцы раздела — С*, концентрация насыщения при данных условиях С0, толщина слоя жидкости, в пределах которой концентрация меняется от С * до С, равна 6, а коэффициент диффузии в растворе— D.

Тогда поток растворенного вещества

(34)

/=-?-(С*-С).

о

(35)

Для процесса выделения

/ = Р(СО-С*) = »<_,

где р — константа скорости реакции. Решение уравнений (32) и (33) дает:

(36)

P(c0+-f С)

С* =

+ В

338

Обозначая -г- = у и подставляя С* в (34) и (35), получаем о

(37)

для процесса массопереноса и процесса роста:

!

(С.-С)

(38)

VP

(С —С0).

Таким образом, кинетика процесса растворения или роста определяется величиной и соотношением коэффициентов у и р. Если рЗ>у, то процесс идет в диффузионном режиме, при р<Су скорость определяется реакцией растворения для (37), а для (38)—скоростью присоединения частиц к поверхности растущего кристалла. При выводе полученных соотношений предполагалось, что поверхности роста и растворения бесконечно велики. В случае растворения в ограниченном объеме V и при величине площади поверхности растворения S количество вещества, переходящее в раствор в единицу вр

страница 150
< 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

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 1" (5.19Mb)


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

 

 

Реклама
кирпич 510 250 219
кровати лайф 180х200 с пм
спортивные костюмы wrestling team asics
коляска indigo carmen s 2 в 1

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
(28.05.2017)