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正文:
流體物質(zhì)通過(guò)固體孔隙的擴(kuò)散
如果固體反應(yīng)物為多孔體,那么通過(guò)孔隙的擴(kuò)散很重要,這
時(shí)對(duì)反應(yīng)起重要作用的不再是固體的外表面,而固體大部分都在
起作用。在形成多孔產(chǎn)物的致密固體的反應(yīng)中,孔隙擴(kuò)散也很重
要,因?yàn)橥ㄟ^(guò)孔隙的擴(kuò)散比通過(guò)固相的擴(kuò)散要快得多。
孔隙擴(kuò)散比流體相中的擴(kuò)散復(fù)雜得多。如此復(fù)雜是由于多孔
固體中擴(kuò)散通道不是筆直的,而是彎曲的,而與孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)的
彎曲度,很難估算。此外,孔隙小于不同物質(zhì)的平均自由程時(shí),
分子擴(kuò)散定律便不再適用,但Knudsen擴(kuò)散卻很重要。在某些情
況下,固體內(nèi)部會(huì)建立明顯的壓力梯度,這時(shí)還必須考慮因壓力
梯度而引起的傳質(zhì)過(guò)程。
固體表面上多相反應(yīng)的內(nèi)在動(dòng)力學(xué)
如上所述,對(duì)于流體物質(zhì)的傳質(zhì)和孔隙擴(kuò)散,可以歸納出某
些共同的規(guī)律。然而,吸附和化學(xué)反應(yīng)則隨反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)各異。
在多數(shù)有關(guān)流體一固體反應(yīng)的著作中,相對(duì)地來(lái)說(shuō)很少注意內(nèi)在
動(dòng)力學(xué)的詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理(尤其是濃度關(guān)系)。為了數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化(并非
由于正當(dāng)理由),往往假設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的一級(jí)反應(yīng)式來(lái)表述反應(yīng)速
率。在許多實(shí)際情況中,的確可以將流體一固體反應(yīng)近似地看作
為一級(jí)反應(yīng),但一般說(shuō)來(lái),反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系是比較復(fù)雜的。
流體物質(zhì)在固體表面上的吸附有兩類(lèi),即物理吸附和化學(xué)吸
附
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北京顯微鏡百科
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