Кинетика восстановления оксидов
Для практических целей
недостаточно знать, что исследуемая реакция принципиально возможна, о
чем нам сообщает термодинамика. Не менее важно иметь сведения о времени
(скорости) протекания данной реакции. Восстановление оксидов, как правило,
сложный и многостадийный процесс, включающий в себя разнообразные
самостоятельные явления со всеми присущими лишь им закономерностями.
Переплетение этих закономерностей создает достаточно сложную общую
картину, которую чаще всего крайне трудно расшифровать.
В общем случае при рассмотрении
любого восстановления приходится решать два основных вопроса: во-первых, в
какой среде проходит акт химического взаимодействия, приводящего
к отнятию кислорода от оксида; от этого зависит та или иная
последовательность отдельных стадий процесса; во-вторых, в зависимости от
схемы процесса, какая стадия является самой медленной, определяющей общую
скорость процесса восстановления в целом.
В общем случае взаимодействие,
сопровождающееся отнятием кислорода от оксида металла, может
происходить в газовой фазе, на границе металл—оксид или низший
оксид-высший оксид.
Иногда основное место
взаимодействия меняется во время протекания реакции, еще более затрудняя
ее анализ. Однако чаще всего полагают неизменным место отнятия кислорода
от: оксида. Основные теории восстановления оксидов металлов исходят из
этого основного предположения. А.А.Баиков одним из первых предложил
цельную схему механизма восстановления оксидов:
МеО = Me + 1/202;
В + 1/202 =
ВО; .... .
МеО + В = Me + ВО. ^
Процесс состоит из двух стадий:
диссоциация оксида металла МеО и окисление восстановителя В
кислородом оксида. Несомненными преимуществами этой модели явились
простота и удобство для расчетов. Время возникновения теории
—
49
