Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Основные признаки протекания гетерогенного процесса
|
|
| Область | Признаки | Энергия активации, кДж/моль | |
| Кинетическая | Скорость зависит от температуры, не зависит от перемешивания и длительности процесса | 40-300 | |
| Переходная | Скорость зависит от температуры и от перемешивания | 20-40 | |
| Диффузионная | Внутренняя диффузия | Скорость не зависит от температуры и перемешивания, пропорциональна концентрации растворителя и постепенно снижается со временем | 8-20 |
| Внешняя диффузия | Скорость зависит от перемешивания и концентрации растворителя, почти не зависит от температуры | 8-16 |
Растворение твердых тел является типичным гетерогенным процессом. Скорость растворения 
в стационарных условиях описывает уравнение 
,
где 
и 
- соответственно концентрация насыщенного раствора у поверхности твердого тела и в объеме раствора, 
- толщина приповерхностного (пограничного) слоя, 
- коэффициент массообмена.
В изотермических условиях при постоянных величинах поверхности твердого тела и объема раствора используют константу растворения 
. Тогда для скорости растворения можно записать 
и рассчитать количество вещества 
, растворившегося при стационарном процессе за время 
, по уравнению
.
Из экспериментальных данных в случае нестационарного процесса растворения константу растворения можно вычислить по уравнению
,
где - время, за которое концентрация раствора изменяется от значения 
до значения 
; 
- насыщенная концентрация.
Если растворение сопровождается химической реакцией, то закономерности протекания такого процесса определяются соотношением скоростей химической реакции и массообмена на границе раздела фаз. Эффективная константа скорости (
) вычисляется по соотношению 
,
где 
- константа скорости собственно химической реакции (обычно первого порядка), 
- константа скорости диффузии (коэффициент массообмена).
Для реакций, протекающих в диффузионной области (
), кинетическое уравнение принимает вид
,
где 
и 
- соответственно концентрации реагента в объеме и у поверхности, на которой происходит взаимодействие.
Для реакций, протекающих в кинетической области (
), концентрация реагента у поверхности равна нулю = 0, и кинетическое уравнение принимает вид
.
Константа скорости реакции может быть рассчитана по уравнению
,
где - время, за которое концентрация снизилась от 
до .
|
|