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.
14
TEKNISK TIDSKRIFT
10 FEBR. 1934
där T =. absoluta temperaturen,
K = hastighetskonstanten av ekvation (6),
E = gaskonstanten,
E = en konstant, det så kallade "aktiverings-
värmet".
Dunn visade att hans mätningar över
oxidationshastigheten av koppar, järn, nickel och mässing
följde denna ekvation. Wilkins7) fann även, att
resultaten från hans undersökningar över oxidationen
av koppar vid 140 - 300° under "gränstrycket" följde
samma ekvation. Langmuir och Dushman18) hava
tidigare visat, att en liknande lag,
Lutningen av denna finnes vara
dT
E . T2"
(13)
mycket noggrant angiver variationen av
diffusionskonstanten med temperaturen för sådana
diffusions-processer såsom guld i bly, torium i Wolfram, zink i
järn, nickel och koppar, natriumjoner i glas osv. De
betrakta konstanten Q som dif fusion s värmet av
processen, dvs. den värmemängd, som erfordras för att
åstadkomma en dif fusion av en grammolekyl (eller
gramatom) genom kroppen ifråga. Samma
exponen-tialekvation gäller således både för
hastighetskonstan-tcn K, ekv. (6), eller diffusionskoefficienten D av ekv.
(5). Att detta kan förväntas inses då K - Å |/Z).
Emellertid beroende på huruvida K eller D "begagnas,
kommer det beräknade värdet på E, respektive Q,
att antaga olika värden, och en beräkning visar, att
de komma att förhålla sig som 1:2. Då det
emellertid ännu ej är fullt klart, vilken tydning skall givas
dessa konstanter, dvs. vilken är den verkliga
mekanism av de molekylarprocesser, vilka erfordra dessa
energimängder för att tillåta en diffusion att äga
rum i kroppen, skola vi nöja oss med att visa, att
endera ekvationen håller i vårt fall, utan att ingå
på frågan vilken av de två konstanta storheterna E
eller Q, vi skola räkna med.
Välja vi ekvation (12) och integrera denna fås
där C = en integrationskonstant.
Vi kunna enklast pröva denna ekvations giltighet
genom att avsätta log K mot -, då en rät linje
E l
bör erhållas, vars lutning är lika med––– . De
4,57
numeriska värdena av dessa storheter hava
sammanförts i tabell 4 och avsatts grafiskt i fig. 5.
Tabell 4.
ToeTP’ T l K log K
900 l 173 0,000853 0,50 0,70-1
1000 1273 0,000786 3,59 1,56-1
1050 1323 0,000756 8,34 1,92-1
1150 1423 0,000703 32,3 2,51-1
När osäkerheten i temperaturregleringen
(Gelhaar anger en möjlig variation av 20°) och i den
grafiska metoden för erhållandet av värdena
tabu-lerade i tabell 2 tagas i betraktande, falla
punkterna med stor noggrannhet på en rät linje.
i Detta kan emellertid endast förväntas om den totala
ytan av karbidkornen var densamma i alla experimenten,
vilket vill förutsättas.
= - 11900,
från vilket vi beräkna E = 64 500 kal. Detta är av
samma storleksordning som de värden, vilka
tidigare erhållits för andra diffusionsprocesser. Från
Dunns resultat kan man beräkna ett värde E =
= 37 500 kal. för diffusionen av syrgas genom
kopparoxid. För torium i Wolfram fann Langmuir19)
Q = 94 000 kal., för kol i Wolfram Q ==80000 kal.
För kol genom W2C beräknade Andrews och
Dushman Q - 108 000 kal.20).
LOGk+l
9 .»,_,
\
\
\
\
\
IQ
v
f\ fL
\|
02
\
56 7O 74 73 Qa 36 9i
Fig. 5.
Från alla synpunkter utvisa därför Gelhaars
undersökningar, att azoteringshastigheten av
kalciumkarbid är helt och hållet reglerad av en
diffusions-process. Denna uppfattning har tidigare postulerats
av Ehrlich21) ehuru utan några som helst bevis.
Det faller av sig självt, att om denna slutsats må
anses hava bevisats, endast en förklaring kan givas
för den ökade reaktionshastigheten, vilken inträder
när karbiden uppblandas med tillsatser sådana som
CaF2 och CaCl2 etc. Denna sammanfaller med den,
vilken Ehrlich21) redan givit, nämligen att
tillsatsernas inflytande bero på deras förmåga att underlätta
diffusionen av kvävet genom den bildade cyanamiden.
Ehrlich visar, att närvaron av CaO i cyanamiden1
och särskilt tillsatser av CaF2 nedbringa
smält-punkten av amiden från över 1300° för den rena
produkten till 850-900° för blandningen. Han
anser därför, att hastigheten av kväveabsorptionen är
intimt förbunden med smältpunkten av den bildade
cyanamiden, och att någon verklig reaktion ej kan
äga rum, såvida smältpunkten ej uppnåtts genom
depresserande tillsatser. Ehuru mycket talar för
riktigheten av denna förklaring, får man emellertid
ej tänka sig att ett genomgående flytande tillstånd
ernås, så att allt mer eller mindre flyter tillsammans.
Gelhaar visar nämligen tydligen, att
reaktionshastigheten även vid 1100’°, åtminstone vid en tillsats av
2 % CaF2 och 4 % CaO, med vilken han arbetade,
är omvänt proportionell mot kornstorleken. Detta
tyder på, att kornen bibehålla sin identitet, och att
någon genomgående smältning av den bildade
cyanamiden ej kunnat äga rum. Förmodligen inträder
i Han uppger att teknisk CaCN2 innehåller från 12 till
30 % CaO.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
