Определение лимитирующей стадии процесса

Степень превращения металлов (алюминия, цинка) определяют по формуле 4.1:

, (4.1)

где –масса исходного металла, г;

– масса металла после реакции, г.

Для определения лимитирующей стадии строят график зависимости от и сравнивают с теоретическими кривыми, представленными на рис. 4.1.

Рис 4.1. Зависимость степени превращения металла Х_Ме от отношения t/t_n в зависимости от лимитирующей стадии процесса: 1 – внешнедиффузионная область; 2 – кинетическая область

После нахождения лимитирующей стадии для каждой из трех температур определяют константу скорости реакции из уравнения 2.3 (если реакция протекает в кинетической области).

По рассчитанным константам топохимического процесса определяют активационные параметры (энергию активации и частотный фактор Аррениуса) по уравнениям 4.2, 4.3 и результаты расчетов вносят в таблицу 4.2.

Аналитический метод определения энергии активации (Е_акт)

(4.2)

Частотный фактор Аррениуса (А) определяют из интегральной формы уравнения Аррениуса.

(4.3)

Таблица 4.2.

Результаты расчета активационных параметров

№	T, 0С	T, К	k	А	Еакт ,кДж/моль

ЗАДАНИЕ

1. Построить зависимость степени превращения Х_Ме от t/t_n и, сравнив с теоретическими кривыми, представленными на рис. 4.1, определить область протекания процесса.

2. Используя экспериментальные данные, рассчитать константу скорости химической реакции и активационные параметры (для процесса, протекающего в кинетической области)

3. Определить лимитирующую стадию по влиянию температуры на скорость химической реакции и по энергии активации.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Ход работы и порядок расчетов.

2. Модели топохимических процессов.

3. Механизм и кинетика топохимических процессов.

4. Методы определения лимитирующей стадии топохимических процессов.

5. Технологические методы интенсификации топохимических процессов.