Тотықсыздану әдісі

Ме ұ нтақ тарын тотық сыздандырғ ыш газдармен, (сутегі, СО жә не басқ а), қ атты заттармен (кө міртегі), металмен (Мg, Ca, Na, Al)галогентердің окситері мен басқ а қ осылыстар тотық сыздандыру нә тижесінде алады.

Пория негіздері

Тотық сыздандыру рексиясы келесі тү рде жазылады:

МеА+Х=Ме+ХА, Мұ нда Ме-тотық сызданатын Ме, қ осылысА-металл емес қ ұ раушысы (О2, F, Сl жә не басқ а); Х-тотық сыздандырғ ыш (газ, қ атты зат, Ме)

Термодинамикалық анализ тотық сыздандыру ү рдісінің беріген бағ ытта жү руінің шартын анық таудан тұ рады. Тотық сыздандырғ ыш ретінде реакция шарты бойынша алынатын металлғ а қ арағ анда Ме емес қ ұ раушымен ү лкен химиялық ұ қ састығ ы бар зат бола алады. Химиялық ұ қ састық бұ л – химиялық байланыстың беріктілігі. Оның ө лшемі ретінде химиялық байланыс тү зілгенде босайтын байланыс энергиясының мө лшері, бұ л энергия қ аншалық ты кө п болса, байланыс та соншалық ты берік болады. Бастапқ ы қ осылыс тү зілгендегі бө лінетін энергияғ а қ арағ анда жаң а қ осылыс тү зілгендегі бө лінетін энергия кө п болса, тотық сыздану энергиясы жү реді:

Zr+O2=ZrO2-420 кдж/моль

2Са+О2=2СаО+525 кдж/моль

Орташа жылу эффектісі кө рсеткендей, Са-ді ZrO2-нің тотық сыздандырғ ышы ретінде қ олдануғ а болады.

Газбен тотық сыздандыру. Ме қ осылыстарын газбен тотық сыздандыру механизмі адсорбционно-автокатолитикалық теорияғ а негізделген. Бұ л теория гетерогенді топохимиялық реакциялардың қ арапайым актілерін келесідей орналасуын қ арастырады: Топо- бұ л бетінде жү ретін реакция.

1. Тотық сызданатын заттың бетіндегі тотық сыздандырушы газдың адсорбциясы.

2. Қ осылыс торына тотық сыздандырғ ыш электрондарын беруі.

3) Ме емес А қ ұ раушының иондарының ү зілуі жә не олардың тотық сыздандырғ ыш атомдарымен қ осылуы.

4) Жаң а ХА қ осылысының тү зілген молекулаларының десорбциясы.

5) Кристалдардың ө суі жә не тотық сызданатын Ме иондарының тотық сыздандырғ ыш электрондарымен қ осылысы.

Кинетика негіздері.

Кинетика тотық сыздандыру ү рдісінің жү ру жылдамдығ ын анық тайды, яғ ни уақ ыт бірлігіндегі реакцияласқ ан зат санын анық тайды. Ү рдістің кинетикасына маң ызды ә сер тигізеді::

1) Бастапқ ы заттың меншікті беті (шикіқ ұ рамның дисперстілігі).

2) Адсорбция сипаттамалары.

3) Адсорбциялық қ абаттағ ы химиялық ә серлесу.

4) Катализатордың болуы.

5) Реакцияның газтә різдес ө німдерінің десорбциясының сипаттамалары.

6)Диффузиялық ү рдістердің сипаттамалары.

W ангидридін сутегімен тотық сыздандыру.

WO3+3H2=W+3H2O

Ангидридті ұ сату→ Себу→ Дозалау→ Тотық сыздандыру (Н2)→ Шығ ару→ Ұ нтақ тау→ Сеперациялау.

1- 700-1200°С диапазонындағ ы зоналық қ ыздыруы бар зоналық пеш; 2-Конвейер; 3- W ангидрид ұ нтағ ы бар қ айық шалар (табандық); 4- Пешке сутегін жеткізетін қ ұ рылғ ы.

Тотық сыздандыру пешінің сұ лбасы: технологиялық параметрлері - t, сутегін жеткізу ө німділігі, қ айық шалардың қ озғ алу жылдамдығ ы, бастапқ ы материал қ абатының биіктігі. Сутегінде ылғ алдың болуы W бө лшектерінің ө лшеміне ә серін тигізеді. Бө лшектердің ө лшемі 10-15 мкм-ды қ ұ райды.