Механизм и кинетика процессов диссоциации

Отличительными особенностями процессов диссоциации, протекающих по реакции вида

АВ_тв ® А_тв + В_газ,

являются:

– наличие процесса зарождения новой твёрдой фазы;

– локализация процесса на границе раздела «старой» и «новой» твёрдых фаз;

– зависимость скорости процесса от степени превращения.

В качестве характеристики такого процесса применяют степень превращения a:

,

где m_AB(p), m_AB(исх) – равновесное и исходное значения соединения АВ.

Степень превращения a зависит от времени процесса, что подтверждено многочисленными экспериментальными данными (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Изотермические зависимости степени превращения a от времени
и скорости превращения от степени превращения

При этом можно выделить три этапа:

I – индукционный период, характерный невысокими скоростями процесса из-за трудностей зарождения новой фазы;

II – автокатализ, связанный с ускорением реакции диссоциации;

III – период завершения процесса, что связано с уменьшением количества старой фазы и поверхности раздела.

Экспериментальные исследования процессов диссоциации свидетельствуют о протекании такого процесса по схеме

АВ_тв ® А_тв×В_{газ(адс)} ® А_тв + В_газ.