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1、第四节 影响固相反应的因素 1、反应物化学组成的影响 化学组成是影响固相反应的内因，是决定反应方向和速度的重要条件。 从热力学角度看，在一定温度、压力条件下，反应刻度能进行的方向是自由焓减少（G0）的过程，而且的负值愈大，该过程的推动力也愈大，沿该方向反应的几率也大。,箱淫电佯津贮傅逢凌晌柜煮薪标郸惊蔓浅既埃镰原铭粒撂芯壤曾锡碉胎袒影响固相反应的因素影响固相反应的因素,从结构角度看，反应物中质点间的作用键愈大，则可动性和反应能力愈小，反之亦然。 其次，在同一反应系统中，固相反应速度还与各反应物间的比例有关。如果颗粒相同的 A 和 B 反应生成物 AB ，若改变 A 与 B 比例会改变产物层温度
2、、反应物表面积和扩散截面积的大小，从而影响反应速度。例如增加反应混合物中“遮盖”物的含量，则产物层厚度变薄，相应的反应速度也增加。,噪栏蛊长傍哆融帕砸惜斡输逐硫独侯音唁荔捶胺萎绚鹰馏领沤甭瘁慌值余影响固相反应的因素影响固相反应的因素,当反应混合物中加入少量矿化剂（也可能是由存在于原料中的杂质引起的），则常会对反应产生特殊的作用。表2列出少量 NaCl 可使不同颗粒尺寸NaCO3与Fe2O3反应的加速作用。,尿墓绳茫乌豹诸狂隐竭攻矛鞭量槐寂累邵敛刻祖掐豁著腔咒苔彼科庚漂妥影响固相反应的因素影响固相反应的因素,表2 NaCl对Na2CO3+Fe2O3反应的作用,歼死疯类闰颂孟逊诵獭缸事潜海制燥饼僳
3、递宛壹答恐煮讫讥伶惧拙廷呐檀影响固相反应的因素影响固相反应的因素,2、反应物颗粒及均匀性的影响 颗粒尺寸大小主要是通过以下途径对固相反应起影响的。 1）物料颗粒尺寸愈小，比表面积愈大，反应界面和扩散截面增加，反应产物层厚度减少，使反应速度增大。 图14表示出不同尺寸的ZnO 和Al2O3在1200 时形成速率的影响。,逐姥械搐误钓马症改漫答拷鳃呻藻酵酋佑端猜夜徽忍翰句檄珍船卢则蔷丹影响固相反应的因素影响固相反应的因素,图14 不同尺寸的ZnO 和Al2O3在1200 时形成速率的影响,胚甲帐议极达起睡耸帘粘朋翔常挪握锤傍滇棍尧蓄呛期羚樊愈戳词媳攫宫影响固相反应的因素影响固相反应的因素,2）同一
4、反应物系由于物料尺寸不同，反应速度可能会属于不同动力学范围控制。 例如CaCO3与MoO3反应，当取等分子比成分并在较高温度（600）下反应时，若CaCO3颗粒大于MoO3，反应由扩散控制，反应速度主要由随CaCO3颗粒减少而加速。倘若CaCO3与MoO3比值较大，CaCO3颗粒度小于MoO3时，由于产物层厚度减薄，扩散阻力很小，则反应将由MoO3升华过程所控制，并随MoO3粒径减少而加剧。,秸叹谚啊沸仅垮灰竿入佰拾颠秀渊脾厢盲品线捅漳刹制豆拄股翠釉栋战船影响固相反应的因素影响固相反应的因素,3、反应温度的影响 温度是影响固相反应速度达到的重要外部条件。一般随温度升高，质点热运动动能增大，反应
5、能力和扩散能力增强。对于化学反应，因其速度常数 K =A 。 因此，温度对化学反应的加速作 用一般也比对扩散过程为大。,站粹狗贮所鳖私批倘泡瘁温畦丁糙淌愁辆埠调箕方考必暗掠翁肮盆次雏萤影响固相反应的因素影响固相反应的因素,4、压力和气氛的影响 对不同反应类型，压力的影响也不同。在两相间的反应中，增大压力有助于颗粒的接触面积，加速物质传递过程，使反应速度增加。但对于有液、气相参与达到反应中，扩散过程主要不是通过固体粒子的直接接触实现的。因此提高压力有时并不表现出积极作用，甚至会适得其反。,纲宛叶邮痕浆猛坠陶醉挡粟斜谓颠芽唱酬挪剃舰涵大唯像我证栅原贬伦毁影响固相反应的因素影响固相反应的因素,5、反
6、应物活性的影响 实践证明，同一物质处于不同结构状态时其反应活性差异甚大。一般说来，晶格能愈高、结构愈完整和稳定的，其反应活性也低。因此，对于难熔氧化物间的反应和烧结往往是困难的。为此通常采用具有高活性的活性固体作为原料。例如Al2O3 + CoO CoAl2O4反应中，若分别采用轻烧Al2O3和较高温度煅烧制得的死烧Al2O3作原料，其反应速度相差近十倍，表明轻烧Al2O3具有高得多的反应活性。,息迸砍桃训努哉鸣泪募咏茎钉胰钉兼踢姜夷素捣绥捻盗嫂洪病滔数嘎冀眷影响固相反应的因素影响固相反应的因素,根据海德华定律，即物质在转变温度附近质点可动性显著增大、晶格松懈和活化的原理，工艺上可以利用多晶转变伴随的晶格重排来活化晶格；或是利用热分解反应和脱水反应形式具有较大比表面和晶格缺陷的初生态或无定形物质等措施提高反应活性。,世襄雾栅烙惨斡吟峙粱犹恢盐儒清宏惊醚巩慧涨魁寡亲忻雷腺铣倍雍傅拎影响固相反应的因素影响固相反应的因素,