Кинетика гетерогенных процессов. Диффузионные процессы. Законы Фика

Гетерогенными процессами – процессы, протекающие на границе раздела фаз: окисление металла кислородом воздуха, процессы на поверхности катализа, физико-химические процессы (растворение твёрдых тел и газов в жидкостях).

Особенность протекания гетерогенных процессов:

1. Зависимость протекания гетерогенных процессов от размера и состояния поверхности раздела фаз.

2. Многостадийность.

В любых гетерогенном процессе существует химическое превращение, протекающее на границе раздела фаз, а также транспорт исходных веществ и продуктов реакции.

Для гетерогенного процесса суммарная скорость будет определяться наиболее медленной стадией, т.к. процессы протекают последовательно. Следовательно, гетерогенный процесс может протекать в двух областях:

ü Кинетической, при условии, если химическая реакция имеет самую медленную скорость.

ü Диффузионной, если самой медленной стадией является транспорт веществ.

При изменении условий протекания реакций процесс может перейти из кинетической области в диффузионную, или наоборот.

Диффузионные процессы описываются законом Фика:

·Масса вещества переносимого путём диффузии в направлении оси через перпендикулярную этому направлению площадку за пропорционален площади площадки, времени и градиенту концентрации вдоль этого направления.