Твердофазные химические реакции

Реакции, протекающие в твердых фазах имеют некоторые особенности.

1. В твердой фазе идут только экзотермические реакции. Выход продуктов определяется главным образом числом контактов реагирующих частиц. Химическое сродство играет второстепенную роль.

2. Важное значение имеет природа твердого продукта реакции. Располагаясь на контакте реагирующих веществ, продукт реакции может существенно тормозить реакцию, создавая препятствие для диффузии реагентов.

3. Независимо от массы вступающих в реакцию веществ, первым продуктом реакции оказывается вещество с наиболее простой кристаллической решеткой или с решеткой, легко сопрягающейся с решетками реагентов. Так в смеси СаО и SiO₂, взятых в соотношении 3:1, 1:1, 1:3 (по массе) сначала образуется Са₂SiO₄ и лишь через 4-8 чассов в первой смеси появляется Са₃SiO₅ а во второй и третьей СаSiO₃. При спекании офлюсованной шихты в твердой фазе преимущественно развиваются реакции образования ферритов кальция. Хотя химическое сродство СаО к SiO₂ почти в два раза выше, чем к гематиту, число контактов частиц в первом случае во много раз выше, чем во втором.

Схема вертикального разреза зоны горения твердого топлива (без учета образования расплава в этой зоне). Черное – топливные частицы, белое – рудные частицы и флюсы. Стрелки – направление движения струй воздуха 1-9