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物理化学
1.12.8 *第八节 多相反应动力学(Heterogeneous Reaction Kinetics)
*第八节 多相反应动力学(Heterogeneous Reaction Kinetics)

在讨论化学动力学的基本原理时,主要是以单相反应,特别是气相反应为例。然而,在实际过程中,很多都是多相反应,例如固体燃料的燃烧,金属的氧化,矿石在溶剂中的溶解,钢液与熔渣间的反应等。多相反应的特点是反应在相界面上进行,或者反应物通过界面进入到相的内部进行。因此多相反应的速率除了与温度、压力、浓度等因素有关外,还与界面的性质、大小以及反应物和产物在相界面上的吸附等因素有关。一般而言,多相反应由以下几个步骤组成:(1)反应物分子扩散到相界面上; (2)分子在相界面上发生吸附; (3)被吸附分子在相界面上发生化学反应; (4)产物分子从界面上解吸; (5)产物分子通过扩散,离开相界面。因此,多相反应可概括为扩散、吸附、化学作用或新相生成等步骤。多相反应速率将由其中最慢的步骤控制,当扩散是最慢的一步时,称反应受扩散控制(或称过程在扩散区进行),若化学过程最慢时,称反应为动力学控制(或称过程在动力学区进行)。由于吸附,扩散和化学反应各自遵循不同的规律,所以当反应的控制步骤不同时,便有不同形式的动力学方程。