Tài liệu Hóa silicat: Chương 2 (Phần III) ppt

Chương 2: Cơ chế phản ứng trạng thái rắn
202

CHƯƠNG 2

CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRẠNG THÁI RẮN

Tác dụng hoá học trong hỗn hợp vật chất rắn có những đặc tính riêng biệt:
phản ứng xảy ra trên bề mặt phân chia của các pha rắn, mang đặc tính dò thể và phụ
thuộc vào sự phân bố không gian của phối liệu hay của những tác nhân phản ứng và
do sự tác dụng liên kết với pha mới xuất hiện có thành phần hoá học thay đổi.
Theo hút- tích quá trình tác dụng của tác nhân phản ứng trong vật chất rắn có
thể chia làm 6 giai đoạn chính.
a) Bao phủ- tiếp xúc của các hạt với nhau gây cho các tác nhân tiến tới
những vò trí tiếp xúc.
b) Giai đoạn hoạt hóa lần thứ nhất- tạo nên màng nguyên tố từ những ion
linh động (ion chuyển động) của những cấu tử linh động hơn đến bề mặt những hạt
kém linh động hơn của loại cấu tử kém linh động.
c) Phá vỡ hoạt tính- sự giảm tính linh động của những hạt vật chất bên trong
màng mới tạo thành do kết quả tăng lực liên kết của chúng với mạng lưới của cấu tử
bò bao phủ và những vật chất bao phủ trở nên bão hòa trên bề mặt chất bao phủ.
d) Giai đoạn hoạt hóa lần thứ hai- bắt đầu quá trình khuyếch tán của cấu tử
linh động hơn vào bên trong mạng lưới của cấu tử kém linh động.
e) Tạo thành sản phẩm tinh thể của phản ứng, mạng lưới sản phẩm phản
ứng mới tạo thành có nhiều khuyết tật về cấu trúc.
g) Điều chỉnh khuyết tật mạng lưới của sản phẩm mới tạo thành.

Nghiên cứu quá trình tạo thành pha mới do kết quả xảy ra phản ứng vật chất ở
trạng thái rắn chứng tỏ điều quan trọng là kiểm tra các giai đoạn của quá trình phản
ứng khi xuất hiện và phát triển mầm tinh thể của pha mới. Tóm lại quá trình diễn
biến bao gồm: tạo nên những mầm, tâm của phản ứng, sự phát triển những tâm đó

thành những nhân vật chất bền vững của sản phẩm và phát triển mạng không gian
của các nhân tạo thành để tạo nên mặt phân chia giữa pha cũ và pha mới. Trên bề
phân chia hai pha hoàn toàn ngăn cản quá trình tạo nên những mầm của pha mới.

Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả đã kết luận: trong trường hợp tổng
quát thì quá trình hóa lý biến đổi (chuyển hóa) trong hỗn hợp vật chất rắn có thể
gồm những giai đoạn cơ bản sau:
1- Sự xuất hiện những khuyết tật làm tới mạng lưới tinh thể.
2- Điều chỉnh lại mạng lưới do sự biến đổi thù hình.
3- Tạo thành dung dòch rắn và phân hủy dung dòch rắn.
4- khuyếch tán ngoại, nội và bề mặt.
5- Kết khối, giai đoạn nghỉ và tải kết tinh.
Chương 2: Cơ chế phản ứng trạng thái rắn
203

6- Nóng chảy, hòa tan các cấu tử của hệ trong hỗn hợp nóng chảy.
7- Kết tinh pha mới trong pha lỏng.
8- Thăng hoa, bay hơi.
9- Phân ly, phân hủy.
10- Tác dụng hoá học.

Vì thế muốn hiểu biết bản chất và điều kiện xảy ra phản ứng vật chất trong
hỗn hợp vật chất trạng thái rắn cần phải nghiên cứu cơ chế và quy luật những quá
trình cơ bản , nếu vật chất trạng thái rắn đã phát hiện ra những chỉ số không hợp lý
của lý thuyết Tamman- Hecvan ở chỡ chỉ có một phần thực chất của quá trình xảy
ra phản ứng trong trạng thái rắn khi nung nóng có thể dẫn tới tạo nên cấu trúc của
pha rắn mới.