65 Кинетика топохимических реакций. М., «Хи-
мия», 1974- 224 с.; 26 табл.; 58 рис.; список литературы 165 ссылок.
Книга содержит подробный анализ кинетики и макрокинетики химических реакций, протекающих с участием твердых веществ. В монографии рассмотрены кинетические особенности этих реакций, дан анализ существующих методов расчета их кинетики и предложены оригинальные методы определения кинетических параметров. Рассмотрена роль процессов переноса и способы их учета при описании кинетики топохимических реакций. Приведены расчеты теоретических моделей и экспериментальных данных по кинетике окисления и карбидирования железа и других химических реакций.
Монография рассчитана на инженеров и научных'4* работников химиков и физико-химиков. Она может быть полезна также преподавателям вузов и втузов, аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . ...........;.•..»....., .. 6
ЧАСТЬ! ТЕОРИЯ КИНЕТИКИ ТОПОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯ
Гла_ва 1. Некоторые вопросы кинетики химических реакций ..... 9
1.1. Введение...................... 9
1.2. Задачи химической кинетики . . . ........... 9
1.3. Основные понятия, определения и постулаты кинетики . . . . Ю
1.4. Кинетические уравнения для многостадийных реакций .... 12
1.4.1. Нестационарные процессы .......... v..... 12
1.4.2. Стационарные процессы............... 14
1.4.3. Условия стационарности. Лимитирующая стадия..... 17
1.5. Кинетика реакций в гетерогенных системах......... 21
1.5.1. Общие сведения..................21
1.5.2. Применение стационарного приближения ........ 23
1.5.3. Системы, включающие твердую фазу .......... 25
1.6. Методы экспериментального исследования кинетики химических реакций ...................... 27-
1.6.1. Предварительные замечания ........; . : . . 27
1.6.2. Реакции в замкнутом объеме............. 29
1.6.3. Реакции в открытых системах............ 32
Рекомендуемая литература................ 37
Глава 2. Современное состояние теории кинетики
топохимических реакций............. . 38
2.1. Введение....................... 38
2.2. Кинетика образования ядер............... 39
2.3. Кинетические закономерности реакции в целом.....•. . 43-
Литература....................... 53
Глава 3. Новые подходы к исследованию кинетики
топохимических реакций .............. 55
3.1. Постановка задачи..........,.'...... 55
3.2. Определение удельной скорости реакции для сферических ядер 67
3.2.1. Кинетические закономерности.............. 57
3.2.2. Определение удельных скоростей реакции.......60"
•5.3. Влияние формы ЯЛРП
дер 3.3.1. Вытянутый эллипсоид вращения '.'.•'.'.'. ...... 64 '
3 4 yip ЩеННЫЙ эллипсоид вращения .....
3.5 зКЛЮче„„еИЯ ЯД8Р ТВерД°Г° Пр°Дукта Реакции Литература
73
Глава 4. Макрокинетика топохимических реакций....... . 74
4.1. Краткие сведения из теории диффузионной кинетики химических реакций....................... 74
4.1.1. Введение.................... 74
4.1.2. Внешнедиффузионное торможение..........76
4.1.3. Внутридиффузионнре торможение.......... 78
4.2. Влияние стадии адсорбции............... 85
4.3. Топохимические реакции. Классификация макрокинетических областей....................... 86
4.3.1. Постановка задачи................. 86
4.3.2. Внешнедиффузионная область............. 88
4.3.3. ВнутридиффуЗионное торможение........... 96
4.3.4. Адсорбционная область............... 94
4.3.5. Область растворения................ 94
4.3.6. Диффузионная область............... 94
4.3.7. Кинетическая область................ 95
4.3.8. Внешнекинетическая область............. 95
4.4. Особенности макрокинетики топохимических реакций ..... 96
4.5. Определение удельных скоростей реакции, протекающей во внешнекинетической области.............. 98
4.6. Тепловой режим реакции................ 99
Литература....................... '. 101
ЧАСТЬ II КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ НЕКОТОРЫХ ТОПОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Глава 5. Разложение твердых веществ............. 10J
Литература..............- . . ....... 106
Глава 6. Взаимодействие твердого вещества с жидким реагентом
(окисление железа водой).............. 107
6.1. Методика исследования. Исходные образцы и аппаратура . • . 107
6.1.1. Образцы железа................... 107
6.1.2. Методика изучения кинетики окисления железа водой - . .ПС
6.2. Наблюдаемые закономерности окисления железа водой , . . . . 1К
6.3. Определение удельных скоростей реакции ......... Ш
6.4. Макрокинетика реакции окисления железа водой . . . . . . 12С
6.5. Влияние добавок на реакционную способность железа ... . 121
Литература....................... 131
Глава 7. Взаимодействие твердого вещества с газом. Реакция во внешнекинетической и диффузионной областях (карбидиро-
вание железа окисью углерода) . . . . . . . . . . . . 13с
7.1. Введение ...................... 13с
7.2. Методика исследования. Исходные образцы и аппаратура . . . 13J
7.2.1. Образцы железа................. . 13Е
7.2.2. Методика изучения кинетики карбидирования железа ... 13?
7.2.3. Расчет скорости реакции и степени превращения..... 131
7.3. Кинетика и макрокинетика реакции . ........... 13!
7.4. Механизм реакции в диффузионной области....... . 14J
7.5. Механизм реакции в кинетической области......... 157
7.6. Влияние добавок окислов на реакционную способность железа 161
7.7. Наблюдаемая кинетика топохимической реакции, тормозящейся газообразным продуктом................ 16?
^ Ч
7.7.1. Постановка задачи.................163
7.7.2. Кинетическое описание...............164
7.7.3. Сопоставление с экспериментальными данными.......166
Литература.......................169
Глава 8. Взаимодействие твердого вещества с газом. Внешнедиффузионное торможение. Выбор наиболее вероятного механизма топохимической реакции (гидрирование карбида железа) . .171
8.1. Введение..............'...,..... 171
8.2. Методика исследования................171
8.2.1. Образцы карбида железа.............. 171
8.2.2. Методика исследования. Аппаратура.......... 173
8.2.3. Оценка концентрации карбида железа в приповерхностных ,• слоях образцов................... 175
8.3. Макрокинетика реакции гидрирования карбида железа .... 176
8.4. Кинетика реакции.................. 184
8.5. Влияние добавок на кинетику реакции.......... 194
8.6. Анализ механизма реакции по кинетическим данным..... 201
Литература..............."........216
Заключение....................f . . . 218
Цена: 150руб.
