TểM TẮT CHUYỀN KHỐI, TRUYỀN CHẤT I. Truyền chất * CÁC DẠNG PHẢN ỨNG TRONG LUYỆN KIM 1. Khỏi quỏt Trong cỏc quỏ trỡnh luyện kim cỏc phản ứng thường bao gồm ba giai đoạn: - Sự vận chuyển chất phản ứng tới biờn giới pha - Phản ứng hoỏ học trờn biờn giới pha - Vận chuyển chất phản ứng khỏi biờn giới pha Tốc độ của quá trỡnh cú thể chia thành 2 trường hợp: (1) Nếu tốc độ của quá trỡnh chuyển chất lớn hơn quá trỡnh phản ứng hoỏ học ở biờn giới pha thỡ tốc độ của quá trỡnh này chỉ phụ thuộc vào động học của quá trỡnh phản ứng hoỏ học ở biờn giơí pha. (2) Nếu tốc độ của quá trỡnh chuyển chất nhỏ hơn tốc độ của phản ứng hoá học ở biên giới pha thỡ tốc độ của quá trỡnh phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ chuyển chất. Với trường hợp (1): tốc độ là kết quả của quá trỡnh động học của phản ứng được thể hiện qua hệ số đặc trưng K và sự chênh lệch nồng độ là động lực học của phản ứng. Vpư= k(ciI - ci*I) Người ta có thể dùng qui luật của mật độ dũng điện để mô tả tốc độ của phản ứng và sự phụ thuộc của nó vào hệ số K và độ chênh nồng độ mà sản phẩm là điện trở và hiệu điện thế. Tốc độ phản ứng được biểu thị qua mật độ dũng khối lượng i (g/cm2s), trọng lượng vật chất j (mol/cm2s) hay tốc độ V(cm3/cm2s), mật độ dũng khối lượng j được sử dụng để nêu khái niệm cho tốc độ của mật độ dũng vật chất. Với trường hợp (2): tốc độ của quá trỡnh chuyển chất cũng được thể hiện như trong các phản ứng ở biên giới pha thông qua mật độ dũng khối lượng. Ta có thể thấy rằng mật độ dũng khối lượng tỷ lệ thuận với độ chênh nồng độ ở bên trong và biên giới pha. Tốc độ dịch chuyển của vật chất (mol/s) được diễn tả qua mật độ dũng khối lượng n. Nó được tính bằng tích mật độ dũng với mặt phẳng trao đổi: n = j.F Mật độ dũng khối lượng vận chuyển đến pha I có giá trị: J I = I(CI -CiI) Mật độ dũng khối lượng chuyển khỏi pha II: J II = II(CII -CiII) : là hệ số chuyển chất (cm/s) C: là nồng độ (mol/cm3). Với : (1/ Tổng ) = (1/ I + 1/ k + 1/ II * K ) Tổng: là hệ số truyền chất tổng. Ta cú: J = Tổng (CI -CiII /K) Cú thể núi K đặc trưng cho tốc độ phản ứng cũn đặc trưng cho quá trỡnh vận chuyển chất. 2. Cỏc dạng phản ứng Trong thực tế người ta có thể chia làm 3 dạng phản ứng: - Phản ứng nối tiếp - Phản ứng chuyển biến hai lần - Phản ứng phõn nhỏnh + Cỏc phản ứng nối tiếp: Một phản ứng nối tiếp là phản ứng xẩy ra qua nhiều biờn giới pha nối tiếp nhau. Vớ dụ: Quỏ trỡnh vận chuyển ụxy để khử C và các tạp chất phi kim từ khí qua lớp xỉ chứa oxit sắt tới sắt lỏng, sau đó được phân tách ra nhờ quá trỡnh oxi hoỏ của cỏc nguyờn tố đó hoà tan trong thộp lỏng.
