книги из ГПНТБ / Авдеев, Н. Я. Аналитико-статистические исследования кинетики некоторых физико-химических процессов учеб. пособие

—f t 2

Исследуя уравнение (146) на экстремум и точки перегиба, по лучим формулы вида (127):

Из (151) следует, что максимум температурного скачка зави­ сит от отношения констант у — /е2: /г, н величины максимальной температурной разности АТ,п— Тт — Т0 адиабатического про­ цесса.

Далее, если количество теплового эффекта характеризовать площадью [168], образуемой кривой температурного скачка (146) II прямой термостатировання Т = Т0= const, то величина такой площади на интервале (0, оо) определится асимптотической фор­ мулой

Следовательно, чтобы написать уравнения термограмм (140— 142) или построить кривые температурного скачка (144—146), кри­ вые интенсивности (147— 149) и найти другие характеристики теплового эффекта (150—153), достаточно способом § 32 опреде­ лить числовые значения констант къ к2 и величину АТ —

150

Формулы (150— 153) при /eL= k2— к будут иметь вид (129):

Sr = l-(T m- T 0) = ± - b T m, Q0 = cmkST = kSQ. (158)

R R

Реализация аналитического метода получения количествен­ ной характеристики теплового эффекта взаимодействия реаги­ рующих систем показана на примерах [166, 167], а также на примерах табл. 81—86, опытные данные в которых получены в лабораториях кафедры химии Ростовского педагогического ин­ ститута [169, 170].

Т а б л и ц а 81

Характеристика теплового эффекта коррозии металлов в сернистом газе различной влажности (знаменатель — данные опыта)

151

152

153

154

155

156

§ 34. К расчету активной удельной поверхности полидисперсных систем по теплоте смачивания

Величина активной удельной поверхности [172, 173] полиднсперсных систем может быть определена по теплоте смачива­ ния, которая обусловлена изменением поверхностной энергии при смачивании и зависит от природы смачивающей жидкости. Она будет тем больше, чем больше различие между свободными поверхностными энергиями дисперсной фазы и дисперсионной среды в момент их взаимодействия. Теплота смачивания при про­ чих равных условиях зависит от величины активной поверхности. Поэтому, зная теплоту смачивания твердой фазы, можно рас­ считать величину ее поверхности по формуле [174]

смачивания диспергированного вещества, кал/г\ q — полная по­ верхностная энергия смачивающей жидкости, кал/см2. Теплоты смачивания различных полидисперсных систем определялись многими исследователями обычным калориметрическим спосо­ бом с применением адиабатных калориметров [172—176]. В ра­ боте [177] предложен термографический метод определения теплот смачивания ряда строительных глин с последующим расче­ том их активной поверхности (159). В качестве измерительной аппаратуры при этом использовался пирометр Н. С. Курнакова [176]. В [179—180] для определения активной удельной поверх­ ности полидисперсных систем по теплоте смачивания предлага­ ется метод [166, 167] (§ 33) расчета термограмм.

Математическая обработка большого экспериментального ма­ териала показала, что термограммы теплоты смачивания различ­ ных диспергированных веществ хорошо аппроксимируются ана­ литическим выражением (146), а теплоту смачивания Q0, необ­ ходимую для расчета активной удельной поверхности (159), можно определить по уравнению (153), табл. 87, 88. Из табл. 87 и 88 видна удовлетворительная воспроизводимость опытов и хо­ рошая согласованность расчетных и экспериментальных опреде­ лений термограмм. Среднеабсолютная погрешность взаимного отклонения расчетных и опытных данных не превышает 2%. Из табл. 88 следует также, что активная поверхность бентонита и гумбрнна превосходит активную поверхность гидрата закиси никеля и анодной массы более чем-в три раза. Активная поверх­ ность анодной массы меньше активной поверхности гидрата заки-

157

158

си никеля, что объясняется наличием в активной массе нетермо­ активного вещества графита [181 ]. Другие примеры хорошей согласованности расчетных и опытных определений активной удельной поверхности полидисперсных систем приведены в ра­ ботах [182, 183].

§35. Растворение двухкальциевого и трехкальциевого силикатов

вводе и растворах хлористого кальция

Высокопрочные дисперсные структуры твердения, получае­ мые при взаимодействии цемента с водой, характеризуются в значительной степени силикатами кальция ß — Ca2Si04(C2S) и CaaSi05(CsS) в форме элита и белита (основные составляющие портландцемента [184]). В работах акад. П. А. Ребиндера и сотрудников [185, 186] показано, что прочность дисперсных структур, возникающих при гидратации неорганических вяжу-