硅酸鹽形成過程的動力學是研究配合料形成硅酸鹽的反應速度和各種不同因素對其影響。
任何產生過程的產量與該生產過程中的反應速度有關。例如,在玻璃熔制過程中的硅酸鹽形成速度、玻璃形成速度、澄清速度、均化速度等決定了熔制的總時間,也就決定了玻璃制品的日產量,這說明了研究動力學的生產意義。研究動力學的理論意義是:它能闡明化學反應中許多重要環節,使我們更加深入地了解反應本身的機理。
由于玻璃熔制過程十分復雜,所以至今沒有一個系統的理論來完整地闡述熔制過程動力學。其原因在于,反應進行的條件對反應速度的影響是很敏感的。例如,熔化溫度與氧化物的含量,雖然對反應速度影響很大,但是某些添加物、爐內氣氛性質與分壓、耐火材料的侵蝕、配合料的顆粒大小與組成、鼓泡與攪拌等對反應速度產生一定的影響,所以這些都增加了研究玻璃熔制動力學的難度。
下面是一些常見的氧化物在硅酸鹽形成過程中的動力學研究結果,如圖8-2~圖8-6所示。
從述各組分間反應來看,可得出以下幾個結論:
① 隨著溫度的升高,其反應速度也隨著提高。熔體溫度的升高導致熔體中各組分的自由能增加和質點的運動速度加快,前者增加了反應的可能性,后者增加了分子間的碰撞幾率。
② 當溫度不變時,反應速度也隨著時間延長而減慢。在外界條件不變時,任一化學反應的速度不是常數,隨著反應物的減少,反應速度也逐漸減慢。
③ 隨著反應物溶度的增加,正反應速度也相應增加。要兩個分子能相互作用的必要條件是兩個分子相撞。顯然,隨著反應物溶度的增加,碰撞次數增加,導致反應速度的增加。
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