62. Типи каталізу. Їх характеристика.

Каталіз – зміна швидкості хім. рекцій у присутності каталізаторів. Каталізатори - речовини, які змінюють швидкість хім. рекцій , а самі (хімічно та кількісно)залишаються незмінними.

Сфера застосування каталіт процесів: виробництво бензину,аміаку, сірч кис-ти та азотної к-ти;Виробництво лікарських речовин, мийних засобів; виробництво рідинного палива з вугілля,торфу.; очищення забрудж. стічних вод.

Каталітичні процеси переважно: безперервні,замкнені,безвідходні,енергозберігаюч,з високою продуктивністю.

Особливості каталітичних процесів: дозволяють інтенсифікувати хім. перетворення; дають можливість спрямовувати хім. ракції; у реакціях синтезу високо полімерів дозволяють регулювати будову кінцевих речовин.

Роль каталізаторів виконують тверді ,рідкі та газоподібні речовини.Тверді каталізатори: метали. Рідинні каталізатори кислоти та луги

Складові твердого каталізатора: Носій - термостійка пориста речовина(пемза,каолін, активоване вугілля),на поверхню якої наносять каталізатор та активатор. Функція носія контакту: збільшити поверхню каталізатора. Активатори- речовини які збільшують активність каталізаторів.

Залежно від агрегат стану каталізатора та реагуючих речов розрізняють такі види каталітичних процесів: гомогенні,гетерогенні,мікрогетерогенні.

Гомогенним каталізом називають такий каталіз, у ході якого складові сировини та каталізатор перебувають в одному агрегатному стані, найчастіше це газ або рідина.

Роль каталізатора виконує сірчана кислота (H2S04).

Гомогенний каталіз відбувається з великою швидкістю. Проте він має такі недоліки: складно відділити каталізатор від готової продукції; забруднення отриманої продукції каталізатором, втрати каталізатора.

Гетерогенним каталізом називають такий каталіз, в ході якого складові сировини та каталізатор перебувають у різних агрегатних станах.

Каталізна реакція проходить на межі фаз. каталізатор - реагуючі речовини.

Процес гетерогенного каталізу, що проходить на поверхні твердого каталізатора складається з кількох стадій.

1) дифузія складових сировини до поверхні каталізатора;

2) адсорбція їх на поверхні каталізатора з утворенням нестійких комплексів (сировина ↔каталізатор);

3) перегрупування атомів з утворенням нових комплексів (утворена продукція ↔ каталізатор);

4) десорбція продукції з поверхні каталізатора;

5) дифузія продукції від поверхні каталізатора в зону виходу.

Гетерогенний каталіз позбавлений недоліків, які має гомогенний.

Мікрогетерогенний каталіз- відбувається у рідкій фазі за участю колоїних частинок металів в якості каталізатора.

63.Порошкова металургія. Основні етапи виготовлення виробів із порошків.

Порошкова металургія — галузь науки і техніки, яка охоплює виробництво металевих порошків, а також виробів з них або їхніх сумішей з неметалевими порошками. Послідовне здійснення в єдиному циклі операцій одержання порошку і перетворення його у виріб становить суть порошкової металургії.

Типова технологічна схема виробництва заготовок і виробів методом порошкової металургії включає чотири основні операції:

одержання порошку вихідного матеріалу;

формування заготовки з нього;

спікання;

і при необхідності остаточну обробку (регулювання структури, калібрування, механічну і хіміко-термічну обробки).

Виріб, отриманий з порошку, називають порошківкою. Найпоширенішим способом формування порошківок є холодне та гаряче пресування, вальцювання та шлікерне лиття 1. Пресування. Вироби пресують у прес-формах. Зусилля прикладають з одного або з двох чи більше боків. Однобічне пресування застосовують для виготовлення виробів простої форми (втулки, кільця тощо).

Двобічне пресування використовують для виготовлення виробів, в яких відношення висоти до діаметра перевищує два.

Мундштукове пресування застосовують у випадку отримання виробів, довжина яких значно перевищує діяметер (прутки, труби тощо). Ці вироби виготовляють із порошків, які важко пресуються (порошки берилію, вольфраму, тощо).

Гаряче пресування характеризується суміщенням двох процесів: пресування та спікання виробів. У процесі нагрівання порошку до високих температур (майже до температури спікання) підвищується його пластичність, тому тиск у ході пресування значно нижчий. Гарячим пресуванням можна отримати вироби з порошків, які важко пресуються. Це порошки жароміцних матеріялів, твердих сплавів і чистих трудноплавких металів (вольфрам, молібден). 2. Вальцювання.. Вироби виготовляють безперервним формуванням, а потім спікають. Цим способом отримують стрічку та прутки. Вальцювання можна проводити у вертикальному та горизонтальному напрямах

3. Шлікерне лиття. Його застосовують для виготовлення виробів складної форми (наприклад, лопаті турбін) із крихких і твердих порошків (карбідів, сіліцидів, нітридів тощо).

Спіканням називають відпалення виробів за температури, яка становить 0,7-0,8 температури плавлення основної складової шихти. Час спікання становить 1-2 год. Під час спікання у виробах відбуваються складні фізико-хімічні процеси (відновлення оксидів, дифузія, рекристалізація, зняття залишкових напружень), поліпшуються механічні властивості тощо.

У разі потреби порошкові вироби викінчують. Викінчення складається з таких операцій: калібрування, різання, термічна та хіміко-термічна обробка, повторне спікання тощо.