ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возникновение новых фаз из "Краткий курс физ. химии" Для оценки эффективности возможных путей воздействия на скорость гетерогенной реакции очень важно знать, какая из стадий ее является в данных условиях наиболее медленной и, следовательно, определяющей скорость реакции в целом. В одних случаях этой стадией являются процессы диффузии того или другого компонента реакции из объема фазы к поверхности раздела или наоборот. В других —само химическое взаимодействие на поверхности раздела. Различие между этими случаями наиболее сильно проявляется в зависимости скорости реакции от температуры. Скорость диффузионных процессов изменяется с температурой сравнительно слабо (примерно на 1—3% на градус), а скорость химического взаимодействия—значительно сильнее (примерно на 10—30% на градус, в зависимости от энергии активации). [c.489] В практическом. отношении. очень существенно, что кинетика гетерогенных процессов сильно зависит от способа их проведения. Так, испарение воды в воздух в замкнутом сосуде или испарение воды в токе проходящего над ней воздуха различаются тем, что в последнем случае одна из фаз непрерывно перемещается относительно другой. Иначе происходят процессы в условиях, при которых обе фазы непрерывно обновляются и перемещаются одна относительно другой например, в условиях работы ректификационной колонны ( 122) или доменной печи. Такая форма (противотока) для многих процессов является наиболее эффективной и дает возможность полнее использовать происходящее в этом случае непрерывное обновление поверхности обеих фаз (ср, 150). [c.489] Однако наряду с этим имеется немало процессов, при которых возникает новая фаза, как, например, при выделении растворенного вещества из пересыщенного раствора, при конденсации жидкости из пересыщенного пара в его объеме или при кипении жидкости (образовании пузырьков пара внутри объема жидкости) и при протекании соответствующих химических реакций. Во всех этих случаях новая фаза возникает первоначально в виде частиц очень малого размера, и это может вносить весьма существенные усложнения в ход процесса. [c.490] Газы и жидкости в обычных условиях всегда содержат взвешенные пылинки, мелкие кристаллики (в частности, и очень мелкие — размером 10 —10 см) и пр. Именно эти частицы обычно и служат центрами зарождения частичек, новой фазы, сильно уменьшая степень необходимого пересыщения. Тот же эффект вызывают и находящиеся в системе ионы. При отсутствии же таких центров требуется значительное перенасыщение для их самопроизвольного возникновения. [c.490] Обратимся теперь к самой кинетике таких процессов. Рассмотрим, как протекают процессы при отсутствии готовых центров выделения новой фазы, например при замерзании воды, не содержащей таких загрязнений, которые могли бы служить центрами кристаллизации при СС или при температурах, немною более низких (рис. 166). В таком случае вода может быть охлаждена до этих температур без замерзания при более же глубоком охлаждении в ней начнут образовываться кристаллики сначала очень малых размеров, постепенно увеличивающиеся. По отношению к таким более крупным кристаллам вода является уже переохлажденной и начинает интенсивно на них кристаллизоваться это сопровождается более интенсивным выделением теплоты и приводит к повышению температуры до 0° С — температуры равновесия между водой и крупными кристаллами льда. После этого процесс протекает уже обычно при постоянной температуре с той или другой скоростью, определяемой скоростью отвода теплоты. [c.490] Изменение температуры нрн кристаллизации воды с переохлаждением. [c.490] Вернуться к основной статье