Первое издание настоящей книги вышло в 1979 г. Ввиду интенсивного развития в последние годы исследований по механической активации химических процессов интерес к обобщающим работам в этой области чрезвычайно возрос. Это сделало необходимым повторный выпуск монографии. Для второго издания книга переработана, хотя в целом ее научное направление и общая структура сохранены. Содержание отдельных глав не только дополнено новым материалом, отражающим развитие механохимии за последние годы, но и углублено и расширено за счет новых теоретических и экспериментальных работ.
Как и в первом издании, книга не содержит исчерпывающего обзора литературы и изложения всех существующих в механохимии неорганических веществ направлений. Она отражает в основном результаты работ, выполненных группой исследователей Института химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР В. В, Болдырева.
Появление в 1983 г. монографии В. В. Болдырева «Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ», в которой изложены наиболее важные результаты, описана экспериментальная техника и даны методологические основы в области механохимических процессов, существенно упростило задачи, стоявшие перед автором при подготовке настоящего издания.
В книгу внесены изменения, касающиеся как существа затронутых вопросов, так и формы изложения. Более детально рассмотрены положения, которые в первом издании намечены лишь схематично. К таковым относятся вопросы о роли пластической деформации, электронных возбуждений
в механохимическпх реакциях, об образовании нестехио-метрических дефектов, о сравнении термически и механически активируемых реакций ы'т. д. Вместе с тем исключены некоторые разделы, например изложение элементарных представлений о кристаллической структуре твердых тел, общие сведения о реакциях с участием твердых тел и т. д. Появились новые разделы по вопросам, не нашедшим отражения в первом издании, в частности по механохимическим реакциям твердых тел с жидкими средами, механохимическому синтезу в многокомпонентных системах и т. д.
Автор надеется, что книга будет полезна химикам, интересующимся влиянием механических процессов на протекание химических реакций, инженерам, конструкторам, технологам, а также молодым специалистам, приступающим к исследованиям в данной области.
Хочется выразить глубокую признательность члену-корреспонденту АН СССР В. В. Болдыреву за постановку исследований, результаты которых легли в основу монографии, за постоянный интерес и поддержку в работе, а также благодарность всем научным сотрудникам, в той или иной мере участвовавшим в экспериментах и обсуждении затронутых в книге проблем: В. В. Александрову, В. Ф. Ануфриеико, В. А. Варнеку, А. И. Воробейчик, Н. В. Косовой, О. И. Самарину, Т. И. Татаринцевой, Ф. X. Уракаеву, М. В. Чайкиной и др. Автор благодарит сотрудников лаборатории механохтгаии неорганических соединений В. М. Тремасова, Н. Н. Николаева за большую помощь при подготовке монографии к печати, а также А. С. Колосова, А. С. Бергер и П. Ю. Бутягина, взявших на себя труд по редактированию и рецензированию монографии.
Все замечания и предложения по поводу содержания книги будут восприняты автором с признательностью.
—ВВЕДЕНЙЕ-
Интерес к механическим методам ускорения химических реакций, особенно между твердыми телами, начал проявляться в конце прошлого века. Менделеев [1] указывал, что для того чтобы между твердыми телами протекали реакции, «необходимо сколь возможно мелко измельчить и перемешать их между собой. Через это взаимодействие значительно ускоряется». Оствальд [2, 3], занимаясь систематикой химических наук на основе энергетического подхода, отнес к механохимии широкий круг проблем, в частности разделы химии, изучающие взаимосвязи химической энергии с различными видами механической энергии, такими как «энергия силы тяжести», «энергия движения», «энергия изменения объема», «поверхностная энергия», «энергия формы» и т. д. Это определение механохимии значительно шире, чем современное, так как в него включаются и хемомеханика, и разделы химии, изучающие поверхностные процессы, химические превращения, идущие с изменением объема системы, физико-химические процессы, протекающие под влиянием гравитации и т. п. Он считал, что механохимию следует рассматривать как науку, являющуюся одним из разделов физической химии, стоящую в одном ряду с такими науками, как термохимия, электрохимия и фотохимия.
Впервые сведения о разложении неорганических веществ в результате механических воздействий были систематизированы в работе Кэри Ли [4]. Им было показано, что многие соединения серебра, ртути, золота и платины при растирании в ступке разлагаются с выделением металлов. Причем такое растирание оказывается более эффективным, чем применение стационарного, даже очень высокого давления. Позднее были обнаружены другие особенности химических
—ОГЛАВЛЕНИЕ--
Предисловие ко второму изданию .....-........ 3
Введение ......................... 5
Глава 1. Общие закономерности диспергирования и активации твердых тел................... 10
1.1. Механические свойства кристаллов........ ~
1.2. Диспергирование и активация твердых тел .... 20
1.3. Физико-химические явления, сопровождающие диспергирование твердых тел............ 37
1.4. Влияние температуры, среды и поверхностно-активных веществ на процессы диспергирования и активации ....................... 50
1.5. Высокоэнергонапряженные аппараты для диспергирования и активации твердых тел ........ 55
Глава 2. Механизмы инициирования механохимических реакций ........................ 66
2.1. Тепловые теории инициирования механохимических реакций ..................... —
2.2. Механизмы формирования новых фаз, обусловленные пластическим течением твердых тел и выходящими на поверхность дислокациями............. 73
2.3. Теория активных поверхностных состояний .... 81
2.4. Электронные возбуждения при разрушении кристаллов ....................... 91
Глава 3. Закономерности структурных и химических изменений в твердых телах, происходящих под влиянием механической активации................... 96
3.1. Термодинамическая характеристика активированных твердых тел................... —
3.2. Механически стимулированные фазовые переходы 100
3.3. Механическая активация неорганических твердых
тел ее последствия................ '100
Глава 4. Механохимические реакции твердых тел с газами
и жидкостями .................... 100
4.1. Механохимические реакции твердых тел с газами . . —
4.2. Механохимические реакции твердых тел с жидкостя-
, ми........................ 201
'Глава 5. Механохимические реакции в смесях твердых веществ ........................ 206
5.1. Общая характеристика твердофазных реакций .... —
5.2. Возможности метода механической активации твердофазных реакции.................. 211
"5.'3. Закономерности механохцмических реакций в смесях твердых веществ............... 231
5.4. Механохимический синтез в многокомпонентных системах...................... 250
Заключение........................ 258
Литература........................ 263
Именной указатель . ................... 297
Цена: 150руб.
