Page 58 - 国外钢铁技术信息参考-2023年1月
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反应速率理论是用于定量阐明某物质在化学反应中的生成或消失的速度与ᇏݓࣁඋ࿐߶
(四)冶炼反应速度分析中的未反应核模型
大野 光一郎
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九州大学研究生院工学研究院
1. 冶炼反应的速率理论特点
温度、压力以及参与反应的成分浓度等因素的关系,并求解出其函数形式,即反 ᇏݓࣁඋ࿐߶
应速度公式,并以此为基础,明确反应机理的物理化学的一个分支。
在热力学中,系统的状态及其变化是由少数基本原理单纯推导出来的,按照
速度理论,特别是像冶炼反应这样的多相系统的速度理论,反应速度并不只是热
力学变量,还受到系统的大小、形状、接触面积、接触方式、反应时间等诸多因
素的影响。因此,无法从简单的基本原理推导出速度公式,为此必须依赖实验性
的测定。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
反应速率公式是适用于目前现有的实验数据的公式模型,希望它适用于实验
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条件尽可能大的范围内的实验数据。另外,一个速度公式未必只能用一种机理解
释,也就是说,相同的实验数据可以用不同的机理来解释。为了找出正确的机理,
必须进行新的实验。
冶炼反应几乎都是在气体—固体、气体—液体、液体—固体、液体—液体异
相间发生的不均匀反应。在不均匀反应中,反应发生在异相界面上,其速度取决
于界面面积和界面的状态变量(温度、压力、浓度等)。界面的状态变量通常不
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同于相主体的状态变量,因此在说明不均匀反应的速度时,重要的不是相本体的
状态变量,而是相界面的状态变量,但是,利用当前的实验技术,还难以测量后
者。
在不均匀反应中,反应物质移动到发生化学反应相界面,并在此发生化学反
应,通过从界面运走反应产物,而持续进行反应。另外,化学反应伴随着反应热,
因此吸热反应时,向界面供热,发热反应时,从界面消除热的过程同时进行。因
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