Cтраница 1
Армингтон [62] оценил энергию активации для газификации серий порошков графитизированной сажи и графита при давлении двуокиси углерода 0 1 атм. Для семи различных образцов Армингтон находит энергию активации, изменяющуюся от 75 до 97 ккал / моль со средним арифметическим 88 ккал / моль. Эти значения значительно лучше согласуются со значениями Викке, чем со значениями Эргана. Из-за различия найденных значений энергии активации остается открытым вопрос: все ли типы углерода имеют одну и ту же энергию активации в кинетической области для данной реакции углерода с газом. [1]
Армингтон [62], изучая реакцию трех образцов графитизиро-ванной газовой сажи и двух образцов растертого в пыль графита при давлении кислорода, равном 0 1 атм, и 550 - 600, сообщает о величинах энергии активации в интервале от 46 до 58 ккал / моль. Он нашел, что порядок реакции близок к первому. [2]
Армингтон [62], исследуя реакцию на трех образцах графитизированной сажи и двух образцах графитовых порошков при давлении 0 1 атм кислорода и температурах 550 - 600, дает значение энергии активации в пределах 46 - 58 ккал / моль. Он установил также, что реакция имеет порядок, близкий к первому. [3]
Армингтон [62] вычислил энергию активации газификации ряда образцов графитизированной газовой сажи и порошка графита при давлении двуокиси углерода 0 1 атм. Для семи различных образцов Армингтон установил, что энергия активации изменяется от 73 до 97 ккал / моль, составляя в среднем 88 ккал / моль. Эти величины значительно лучше согласуются со значением, приведенным Вике, чем с величиной, данной Эрга-ком. [4]
Отбирая образцы газовой сажи в широком диапазоне размеров частиц, Армингтон смог контролировать степень роста кристаллитов при графитизации, поскольку рост кристаллитов составляет лишь долю ( обычно 1 / 5 - 1 / Ю) от размера частиц углерода. [5]
Так как размеры кристаллитов обратно пропорциональны поверхности, то из указанной зависимости следует, что удельная реакционная способность углерода возрастает с увеличением размеров кристаллитов. Армингтон получил аналогичные результаты для реакции тех же самых образцов графитизированной газовой сажи с двуокисью углерода. Он считает, что каталитическое воздействие примесей, присутствующих еще в различных видах сажи, связано с влиянием размеров кристаллитов на реакционную способность. Иначе говоря, при условии одинакового количественного и качественного содержания примесей во всех сортах сажи большим размерам кристаллитовтсоответствует большее число краевых атомов углерода, которые могут подвергаться воздействию данного атома примеси при переходе тг-элек-трона через базисную плоскость. Ребра кристаллитов будут сильно противодействовать потоку электронов. Следовательно, атом примеси, связанный с одним кристаллитом, будет мало влиять на скорость реакции краевых атомов, расположенных в решетке других кристаллитов. [6]
Обычно трудно отличить влияние на реакционную способность угля размеров кристаллитов от влияния ориентации и содержания примесей. Однако Армингтон [62] пытался это сделать, изучая реакцию ряда образцов графитизированной газовой сажи с кислородом и двуокисью углерода, как уже было описано выше в этой статье. Предполагая, что при графитизации всех образцов газовой сажи происходит превращение в частицы полиэдрической формы с поверхностью, почти целиком состоящей из базисных плоскостей, можно исключить из числа переменных величин ориентацию кристаллитов. [7]
Армингтон [62] оценил энергию активации для газификации серий порошков графитизированной сажи и графита при давлении двуокиси углерода 0 1 атм. Для семи различных образцов Армингтон находит энергию активации, изменяющуюся от 75 до 97 ккал / моль со средним арифметическим 88 ккал / моль. Эти значения значительно лучше согласуются со значениями Викке, чем со значениями Эргана. Из-за различия найденных значений энергии активации остается открытым вопрос: все ли типы углерода имеют одну и ту же энергию активации в кинетической области для данной реакции углерода с газом. [8]
Армингтон [62] вычислил энергию активации газификации ряда образцов графитизированной газовой сажи и порошка графита при давлении двуокиси углерода 0 1 атм. Для семи различных образцов Армингтон установил, что энергия активации изменяется от 73 до 97 ккал / моль, составляя в среднем 88 ккал / моль. Эти величины значительно лучше согласуются со значением, приведенным Вике, чем с величиной, данной Эрга-ком. [9]
Обычно нелегко отделить влияние размеров кристаллитов на реакционную способность углерода от влияния их ориентации и содержания примесей. Тем не менее, как обсуждалось ранее, Армингтон [62] пытался сделать это, изучая реакцию серии образцов разных сортов гра-фитизированной газовой сажи с кислородом и двуокисью - углерода. Если предположить, что в процессе графити-зации газовая сажа любого сорта превращается в полиэдрические частицы с поверхностью, имеющей почти целиком структуру базисной плоскости, то влиянием ориентации кристаллитов как одной из переменных величин можно пренебречь. С точки зрения спектроскопического анализа общее содержание примесей во всех сортах графитизированной газовой сажи является незначитель - ным; и в первом приближении анализ отдельных компонент дает одинаковый результат. [10]
По данным Армингтона [62], реакционная способность растертого в пыль графита составляет 4 9 10 - п г / ( см2 - сек) при 600 и 0 1 атм кислорода и 6 2 Ю 12 г / ( см2 - сек) при 900 и 0 1 атм двуокиси углерода. В случае образцов графитизированной газовой сажи ( Р-33) Армингтон приводит для скоростей реакций значения 1 1 10-и г / ( см2 сек) при 600 и 0 1 атм кислорода и 7 3 - 10 - 13 г / ( см2 сек) при 900 и 0 1 атм двуокиси углерода. [11]
Викке и Коппер [279] исследовали самые разнообразные образцы углерода, отличающиеся друг от друга происхождением, удельной поверхностью, содержанием золы, и получили значение энергии активации в пределах от 81 до 92 5 ккал / моль. Армингтон [282] для семи разных сортов углерода нашел энергию активации реакции С СО2 в пределах от 75 до 97 ккал / моль со средним значением 88 ккал / моль. [12]
Гульбрансен и Эндрью, исследуя реакцию тонкой пластины из спектроскопического графита в области температур 425 - 575 при давлении 0 1 атм кислорода, нашли значение энергии активации, равное 36 7 ккал / моль. Они определяют свои величины по данным для скоростей реакции при нулевом времени. Армингтон [62] отмечает, что определение скорости при чрезвычайно малых выгораниях ( / - 0) довольно трудно и значительно проще ее определять при выгорании более 2 % при использовании аппаратуры, подобной той, которую использовали Гульбрансен и Эндрыо. Используя данные по скоростям Гульбран-сена и Эндрью при 425 и 575 после первого часа с начала реакции, авторы вычисляют немного большее значение энергии активации - около 40 ккал / моль. [13]
Кристаллы больших размеров, которые не могут быть выращены в воде, выращиваются в среде геля кремнезема. Структура геля предотвращает конвекцию и позволяет равномерно протекать процессу диффузии компонентов. Армингтон и О Коннор [626] описали аппаратуру, в которой имеется возможность подводить к гелю кремнезема с двух сторон реагирующие вещества. [14]