Механизм замедления окисления

Эксперименты показали постепенное уменьшение скорости окисления наиболее сильное в течение первых 100 сут, не пропорциональное изменению поверхности реакции.

На зернах пирита сформировалась пленка плотного осадка гидрата окиси железа,

предположительно лепидокрокита γHFeOOH, плотность 4,1 г/см3, около 50 % и SiO2, плотность 2,6 г/см3, тоже около 45 %. Толщина пленки до 0,6 мкм. Коэффициент диффузии пленки 2.6⋅10-11м2/сут. Транспорт кислорода из «сухой» части пор к поверхности реакции происходит через пленку воды, покрывающую зерна породы, и пленку твердых продуктов окисления. Пленка продуктов постепенно утолщается пропорционально окислению пирита и является механическим ингибитором реакции. Суммарное сопротивление, преимущественно пленки осадка, приводит к постепенному замедлению реакции, за счет того, что концентрация кислорода на поверхности раздела воды и воздуха должна быть больше чем на поверхности кристаллов для обеспечения потока кислорода через пленки. Обратно пропорционально нарастанию ингибирующей пленки происходит уменьшение удельной поверхности растворения.

Согласно модели реакции (1) 4 моля пирита (V 0 = 23,9 см3/моль) производят до 4 молей лепидокрокита (V 0 = 21,7см3/моль). Учитывая крайне низкий коэффициент диффузии пленки, можно приближенно полагать, что, с учетом кварца, входящего в состав пленки, объем практически не меняется и нарастание пленки определится как замещение объема кристалла пирита с поверхности. Это предположение занижает сопротивление пленки за счет практического игнорирования ее кремнеземной составляющей, но модельная пленка не имеет дефектов, тогда как природная должна их иметь.

----!!!восстановление

Билет 12.