Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 2. Febr. 1934 - Birger W. Nordlander: Om kalciumkarbid och kalkkväve. Ett diskussionsinlägg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
HÄFTE 2
I TEKNISK TIDSKRIFT
KEMI
: EvCRt NoPLIN
UTGIVEN AV SVENSKA TCKHO IQGFÖRENI NGE.N.
FEBR. 1934
INNEHÅLL: Om kalciumkarbid och kalkkväve, av civilingenjör Birger W. Nordlander. - Litteratur.
OM KALCIUMKARBID OCH KALKKVÄVE.
ETT DISKUSSIONSINLÄGG.
Av civilingenjören M. S., BIRGER W. NORDLANDER. Schenectady. N. Y. U. S. A.
Under ovanstående titel har ing. J. GELHAAR
nyligen i denna tidskrift1)* redogjort för sina
omfattande undersökningar över de olika faktorer vilka
inverka på reaktionshastigheten vid bildandet av
kalciumcyanamid från kalciumkarbid och kväve
enligt reaktionen
CaC2 + N2 = CaCN2 + C.
Vid genomläsandet av den intressanta
redogörelsen blev min uppmärksamhet särskilt riktad på att
vid behandlandet av reaktionsmekanism tvenne olika
uppfattningar kommo att göra sig gällande, vilka
stå i uppenbar strid mot varandra. Då ämnet kom
att intressera mig från reaktionskinetisk synpunkt,
företog jag mig att ägna detta och ing. Gelhaar s
artikel ett mera ingående studium i hopp om att
kunna utjämna dessa oegentligheter genom att
finna en mera plausibel förklaring av det
reaktions-kinetiska förloppet. Resultatet av min analys önskar
jag få framföra här.
I början av sin artikel utgår Gelhaar från följande
antagande: "Vid azotering, där kvävetrycket hålles
konstant, kan man anse att reaktionen mellan karbid
och kväve är av första ordningen, alltså att
reaktionshastigheten är proportionell mot den
kvarvarande karbiden." Senare visar han, att
reaktionshastigheten även är proportionell mot karbidkornens
sammanlagda yta eller, vilket är detsamma, omvänt
proportionell mot kornstorleken.
Det är emellertid omöjligt, att dessa två
förhållanden kunna vara samtidigt giltiga. När Gelhaar
påvisar, att kornstorleken utövar ett betydande
inflytande på reaktionshastigheten, har han
bevisat, att reaktionssystemet är heterogent och att
reaktionen därför äger rum vid en gränsyta mellan
två faser. Detta inses utan vidare då man tar i
betraktande att reaktionen ifråga försiggår mellan en
gas och en fast kropp. En reaktion av första
ordningen, sådan som Gelhaar vill göra gällande äger
rum, hänför sig emellertid till ett homogent system,
exempelvis en lösning, där koncentrationen av ett av
de reagerande ämnena hålles konstant under
reaktionen, under det att koncentrationen av det andra
ämnet avtager med tiden men lik visst vid varje tidpunkt
har samma värde i varje del av reaktionsrummet.
Det finnes ingen teoretisk grund eller möjlighet att
på ett heterogent system söka applicera de lagar,
vilka hålla för homogena system. Detta är mera
tydligt, om vi betrakta fig. 1. Om vi tänka oss ett
karbidkorn innehållande a gr CaC2, omgivet av
kvävgas av konstant koncentration, måste tydligtvis reak-
A
Q
Vätska
eller gas
A\ \B
S-x-l
Fig. l.
Fig. 2.
tionen börja vid gränsytan karbid/kväve.
Omedelbart efter att ett tunt skikt av cyanamid har
bildats på ytan av kornet, kommer den fortsatta
reaktionen att bero på huruvida kvävet kan
diffun-dera genom detta lager och nå underliggande karbid.
Om detta är möjligt, kommer efter en viss tid t den
streckade ytan x att utgöras av bildad cyanamid och
den ostreckade ytan (a-x) av kvarvarande icke
reagerad karbid. Det inses att den totala storleken
av den senare delen icke kan utöva något
inflytande på reaktionshastigheten vid gränsytan
mellan (a–x) och x, där reaktionen fortlöper. Med andra
ord, det är omöjligt att uttrycka reaktionshastigheten
i detta system med ekvationen för en reaktion av
första ordningen av ett homogent system:
d x
eller
k = ~ . c - In
v
La- aj
(i)
* Se litteraturförteckningen i slutet av artikeln.
där c = koncentrationen av kvävgas.
Att Gelhaars resultat i vissa fall närmelsevis följa
denna ekvation kan endast bero på en ren
tillfällighet.
Det är fastmer uppenbart, att hastigheten av
reaktionen vid gränsytan kommer att huvudsakligen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
