химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

издания [77]. Значения потенциала для реакции (V-1) взяты из статьи Кинга и Липпин-котта [78].

Значения AF° = f(T) для некоторых реакций рассчитывались нами также по формулам, взятым из работ

64

Келли [79], — реакции (V-3), (V-4), (V-7), а также Н. В. Лаврова и др. [57] — реакции (V-13), (V-15—V-20). Значения AF~ для реакции распада аммиака (V-14) рассчитаны по данным Ларсона и Лоджа [80]. Значения AF° для реакции (V-9) получены путем комбинации значений AF° для реакций (V-3) и (V-4).

Результаты расчетов величин свободной энергии реакций в интервале температур 300—1500 °К изображены графически на рис. 21.

Оценивая полученные величины измерения свободной энергии рассмотренных реакций с учетом особенностей карбонильного процесса, мы можем сделать следующие выводы.

Основная реакция термического разложения пентакарбонила железа (V-1) в рабочем интервале температур 500—600 °К протекает с достаточной глубиной превращения, начиная примерно с температуры 520 °К (~250 °С), причем с дальнейшим повышением температуры глубина превращения увеличивается.

Из реакции взаимодействия железа с окисью углерода в интервале температур 500—600 °К с наибольшей глубиной превращения протекает реакция (V-3), приводящая к образованию магнетита и цементита. Эта реакция, по-видимому, является основным процессом, обусловливающим наличие в порошковом карбонильном железе связанных кислорода и углерода.

Реакция (V-2), в результате которой образуются магнетит и элементарный углерод, формально также протекает с большой глубиной превращения. Однако нетрудно видеть, что уравнение (V-2) является суммой учетверенного уравнения (V-12) и уравнения (V-5), т. е.оновыра-жает собой результирующий процесс распада окиси углерода (реакции Будуара) и окисления железа образовавшейся при этом углекислотой. Из них первая реакция в рассматриваемом интервале температур протекает достаточно глубоко, а вторая практически невозможна. Поэтому реакция (V-2) не отражает действительной картины взаимодействия железа с окисью углерода и не должна приниматься во внимание.

Уравнение реакции (V-4) также является (после сокращения коэффициентов) суммой уравнений (V-8) и (V-9), т. е. оно выражает собой результирующий процесс воздействия окиси углерода на железо и на образовав-

5—2289 -

65

Рис. 21. Изменение свободной энергии Л/7' — ЦТ) в интервале температур 300—1500 °К:

а — для реакции термического разложения пентакарбонила железа (V-1); б — для реакций взаимодействия железа с окисью углерода: / — реакция (V-2); 2 — реакция (V-3); 3 — реакция (V-4) в — для реакций взаимодействия железа с окисью углерода: / — реакция (V-5); 2 — реакция (V-6); г — для реакции взаимодействия железа с аммиаком (V-7); д — для реакций взаимодействия магнетита с окисью углерода: / — реакция (V-8); 2 — реакция (V-9); е — для реакции взаимодействия магнетита с водородом (V-10); ж — для реакции распада цементита (V-11); я — для реакции распада окиси углерода (V-12); и — для реакции вза -имодействия углерода с водородом (V-13); к — для реакции распада аммиака (V-14); л —для реакций взаимодействия углерода с водородом: / — реакция (V-15); 2 — реакция (V-16); 3 — реакция (V-17); м — для реакций взаимодействия двуокиси углерода с водородом: / — реакция (V-18); 2 — реакция (V-19); 3 — реакция (V-20)

шийся при этом магнетит. Из них первая реакция протекает с большей глубиной превращения, чем вторая. Поэтому реакция (V-9), по-видимому, протекает в действительности как дополнительный процесс, обусловливающий появление в порошковом карбонильном железе добавочных количеств цементита, а в газе разложения — примесей углекислоты.

Из реакций взаимодействия железа с углекислотой следует, как уже отмечалось, что в интервале температур 500—600 °К реакция (V-5), протекающая с образованием магнетита и окиси углерода, практически невозможна. Реакция (V-6), приводящая к образованию магнетита и элементарного углерода, формально протекает с большой глубиной превращения. Однако уравнение (V-6) является суммой удвоенного уравнения (V-12) и уравнения (V-5), поэтому, как и уравнение (V-2), оно не должно приниматься во внимание.

Таким образом, реакция взаимодействия железа с углекислотой в реальных условиях процесса термического разложения Fe(CO)5, по-видимому, не имеет места.

Согласно расчету реакция взаимодействия железа с аммиаком (V-7), приводящая к образованию нитрида Fe4N и водорода, в рассматриваемых условиях процесса протекает с небольшой глубиной превращения. В действительности же порошковое карбонильное железо, полученное в присутствии аммиака, всегда содержит азот, связанный с металлом. Это указывает на то, что процесс воздействия аммиака на железо целиком не описывается уравнением (V-7) и в действительности протекает более сложно, например, как это указывает ряд авторов, с образованием карбонитридов железа. В дальнейшем изложении принимается, что взаимодействие железа с аммиаком протекает по уравнению (V-7).

Реакция (V-8), при которой образуются элементарное железо и углекислота, идет с малой глубиной превращения и может практически не приниматься во внимание.

Реакции взаимодействия магнетита с водородом (V-10) и распада цементита (V-11), приводящие к образованию элементарного железа и воды, а также элементарного углерода, протекают, особенно реакция (V-10), с малой глубиной превращения и могут не приниматься во внимание.

5*

б?

Реакция распада окиси углерода (V-12) в интервале температур 500—600 °К идет с большой глубиной превращения и, по-видимому, имеет место в действительности, когда процесс термического разложения пентакарбонила железа проводится в отсутствие аммиака. В этом случае реакция (V-12) обусловливает наличие в порошковом карбонильном железе элементарного углерода, а в газе разложения наряду с реакцией (V-9) — примеси углекислоты.

Реакция взаимодействия углерода с водородом (V-13), приводящая к образованию метана, хотя и протекает с заметной глубиной превращения, в реальных условиях процесса из-за малых количеств реагирующего водорода

страница 17
< 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

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


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

 

 

Реклама
купить альстромерии
Фирма Ренессанс: к 001 лестница- быстро, качественно, недорого!
кресло престиж описание
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает Brother FAX-2845R - г. Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11.

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
(10.12.2016)