химический каталог




Карбонильное железо

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

p>На рис. 26 приводятся экспериментальные данные, характеризующие уравнение (V-37) при температуре 150 °С и п = 1,8. Аналогичные данные можно получить также при температурах 200 и 250 °С. Различные константы уравнения (V-37), переписанного в виде:

г = «+кК?Тк в!* гКч-см^, (V-38)

приведены в табл. 16.

Выделяя в уравнении (V-38) значения кинетических коэффициентов констант, равных:

*„ = ¦ Ка ¦ "--^

е

=?oW"' К«~ e-EaIRT ' Kr g Er/RT

получим следующее выражение:

_ k0kaexp-Eo/RTexpEa'RT (pai — ph/Keg) (V-39) Г~ (1 + ftflexpV«rp0; + ferexpV«'Pri)1'8 '

где ko _ коэффициент константы скорости реакции, г/(ч-см2);

ka _ коэффициент константы адсорбции Fe(CO)6,

\/мм вод. ст.; k, — коэффициент константы адсорбции СО,

1/мм вод. ст.; Е0 — энергия активации, кал/моль; Еа — энергия адсорбции Fe(CO)5, кал/моль; Е, — энергия адсорбции СО, кал/моль. Полученные Карлтоном и Окслеем значения коэффициентов констант и энергий скорости и адсорбции равны:

fe0 = 2,7- 10го гЦч-см2);

К=1,2-10~~3 мм в1д ст ; К= 1 • 10 11 мм вод. ст.

?0 = 20,2 кал/моль; Еа = 4,8 кал/моль; ?г= 21,5 кал/моль. Величина энергии адсорбции Fe(CO)6, равная 4,8 кал/моль, указывает на то, что при гетерогенном

80

разложении пентакарбонила железа действительно происходит физическая адсорбция Ван-дер-Ваальса. Однако имеется и процесс хемсорбции, поскольку Ег = = 21,5 кал/моль. Анализ уравнения (V-39) объясняет также отрицательную роль давления на протекание процесса разложения, поскольку величина давления входит в знаменатель приблизительно во второй, а в числитель в первой степени.

4 Кристаллическая структура частиц порошкового карбонильного железа

Циклический механизм образования частиц карбонильного железа, обусловленный характером движения частиц порошка в аппарате разложения, препятствует образованию монокристаллических частиц. Образующиеся кристаллиты покрываются пленкой продуктов побочных реакций, так что образующиеся в последующем на поверхности частиц кристаллиты железа не могут принять кристаллографическую ориентацию соседних кристаллов. Поэтому частица растет по всем направлениям равномерно, приобретая шарообразную форму. Циклический механизм роста частиц порошка приводит к созданию в них «луковичной» структуры (27, о). Количество слоев в частицах порошка связано с числом повторяющихся проходов частицами реакционной зоны, находящейся в верхней части аппарата разложения.

Обычно при образовании семи — девяти слоев масса частицы порошка начинает превышать подъемную силу конвекционного потока газа, вследствие чего частица выходит из циркуляционного цикла и вместе с газом удаляется из аппарата.

Наряду со сферическими частицами в порошке карбонильного железа часто встречаются конгломераты, образованные из двух, трех и более частиц (рис. 27, б).

При исследовании внутреннего строения частиц карбонильного железа А. А. Петровой были обнаружены также частицы, не имеющие луковичного строения (рис. 27, в) [65].

По данным А. Э. Фриденберг [64] порошки, полученные в условиях сильного подогрева низа аппарата разложения, содержат увеличенное количество примесей и имеют частицы главным образом с нарушенным луковичным строением.

6—2289

81

Порошки карбонильного железа, полученные без добавки аммиака, как правило, имеют большое количество частиц с внутренними трещинами, а также содержат осколки сферических частиц (рис. 27, г). Очень своеобразной модификацией карбонильного железа является так называемая «железная вата», получаемая при повышении температуры в аппарате разложения более 340— 350 °С. Как показывают электронномикрофотографии этого материала (рис. 28) волокна «железной ваты» состоят из сросшихся между собой сферических частиц железа размером 0,3—-0,2 мкм.

Фазовый состав частиц карбонильного железа, а также различные стороны их атомнокристаллической структуры

Рис. 27. Различные модификации частиц карбонильного железа: а — сферическая частица с правильно чередующимися слоями;

82

были исследованы с помощью рентгеноструктурных методов. Для исследователей оказалась неожиданной высокая твердость частиц, достигающая 850 кГ1ммъ, т. е. твердость, соответствующая закаленной мартенситной стали. Такая высокая твердость частиц карбонильного железа объяснялась рядом авторов тем, что природа атомнокристаллической структуры частиц порошка одинакова с природой закаленной на аустенит и затем низко отпущенной стали. Представление об аустенитно-мартенситной природе атомнокристаллической структуры частиц карбо-

0 — конгломерированная частица; 6*

83

ннльного Железа является весьма важным с точки зрения возможности сознательного изменения электромагнитных свойств порошка карбонильного железа и поэтому рассматриваются нами ниже.

Пфайль [85] считает, что высокая твердость частиц карбонильного железа, а также большое содержание в них связанного углерода свидетельствует об их мартен-ситной структуре. На идентичность структуры карбо-

в _ частицы карбонильного железа, не имеющие «луковичных» слоев;

нилыюго железа и закаленной на мартенсит низкоуглеродистой стали указывает, по мнению Пфайля, и сходство рентгенограмм этих материалов: в том и другом случаях линии рентгенограмм размыты. Учитывая, что размытие линий рентгенограмм может быть вызвано особенностями

осколкн частиц и частицы с внутренними трещинами

84

85

Рис. 28. Нитевидные «усы» карбонильного железа («железная вата»)

тонкой кристаллической структуры, Пфайль считает, что подтверждением мартенситной структуры частиц карбонильного железа является присутствие на некоторых рентгенограммах карбонильного железа слабых линий, соответствующих гранецентрпрованной решетке аустенита. В силу этого, по мнению Пфайля, можно полагать, что несмотря на низкую температуру образования частиц карбонильного железа, последние имеют первоначальную аустенитную структуру, переходящую затем в мартен-ситную при охлаждении частиц до комнатной температуры.

Руксби также полагает, что частицы карбонильно

страница 21
< 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
курсы ехель в екатеринбурге
цена водительской медицинской справки
видеопроектор напрокат в москве
деревянный душ для дачи цена

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
(05.12.2016)