Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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 10
TekniskTidskrift
FACKAVDELNING
KEMI
Redaktör: FRITHIOF H. STENHAGEN
11 OKT. 1941
INNEHÅLL: Byggnadsfel hos fasta ämnen och deras inverkan på reaktionssätt och omsättningsmängd, av
J. Arvid Hedvall. — Porslinsindustrien i U. S. A. — några studieintryck, av ingenjör Sven Trued. —
Notiser.
Byggnadsfel hos fasta ämnen och deras inverkan på
reaktionssätt och omsättningsmängd.
Av J. ARVID HEDVALL.
Sammanfattning.
Föreliggande arbete har till vissa delar utförts med
understöd från Ingeniörsvetenskapsakademien.
Undersökningen ingår i samarbetet med A.-B.
Gustavsbergs Fabriks Intressenter.
I den teoretiska delen visas, att diffusions- och
reaktionsförmåga hos fasta ämnen äro att
tillskriva-partiklar, som genom felplacering lättare kunna
avlägsna sig från fixa gitterlägen. Två slag av dylika
fel finnas, de, som svara mot jämviktstillstånd, och
de, vilka icke göra detta och följaktligen medföra en
särskild aktivitet, svarande mot ett inre
energiöverskott hos kristallen. Det är framför allt de senare,
vilka äro av tekniskt intresse.
Materietransport vid reaktion kan utföras både av
joner och oladdade partiklar. I det senare fallet spela
inre ytor och vandrande störningsmoment stor roll.
Reaktionsmekanismen kan även för ett och samma
system variera med reaktionskomponenternas
framställningssätt, energitillstånd och med
reaktionsbetingelserna.
I den experimentella delen lämnas exempel på, att
även vid icke metalliska system upplösta gaser spela
en utomordentligt viktig roll för ämnets
reaktions-och adsorptionsuppträdande. De första resultaten av
en planlagd allmän undersökning av dessa fenomen,
vilkas betydelse för tekniken väl i olika former
iakttagits men ej systematiskt eller till sin innersta art
studerats, framläggas här med hänsyn till
förhållandena vid aluminiumoxid, kiseldioxid och glas.
I. Teoretisk del.
I en kristall befinna sig byggnadsdelarna i
svängning omkring jämviktslägen, vilkas geometriska
ordning bestämma kristallens symmetri. Liksom det i en
gas finns molekyler med större energiinnehåll än
andras och däremot svarande större rörlighet, så
uppträda i en kristall, än här än där, partiklar, vilka
förmå svänga loss från sina jämviktslägen och
tillryggalägga en viss diffusionssträcka, innan de hejdas.
Antalet dylika partiklar växer med temperaturen
—g
efter en potentialfunktion eRT där R och T som van-
ligt betyda gaskonstant och temperatur och q det
energibelopp (utlösningsenergin), som en partikel
behöver för att slita sig loss från svängningscentrum.
Man kan uttrycka detta så, att for en viss temperatur
är koncentrationen av diffunderbara partiklar större
ju mindre q är och ju mera uppluckrat, dvs. ju mindre
stelt gittret är. Varje utsvängande och diffunderande
partikel innebär en avvikelse från idealstrukturen, ett
gitter- eller byggnadsfel, vars störningsverkan
naturligtvis ej är begränsad endast till orten ifråga.
Eftersom dylika rubbningar vållas av de termiska
svängningarna, så är det klart, att den geometriskt
ideal-ordnade kristallen egentligen aldrig förekommer.
Även kristallernas jämviktstillstånd är således
faktiskt karakteriserat av en termodynamiskt bestämd
balans mellan olika partikeltillstånd, nämligen
koncentrationsförhållandet mellan rättplacerade och
felplacerade byggnadsdelar. Man brukar säga, att de
senare befinna sig i mellangitterlägen och kallar
dessa normalt uppträdande och matematiskt
beräkne-bara byggnadsstörningar för termiskt reversibla
jon-lägesfel. Fig. 1 visar, hur man vid ett jongitter, t. e.
AgCl, kan tänka sig detta tillstånd (Frenkel). Det
skall emellertid icke underlåtas att redan här påpeka,
att figuren icke kan svara emot de verkliga
förhållandena, alldenstund jonerna besitta en vida större
packningstäthet.
Kunskapen om sådana fels tillkomst och
uppträdande har varit betydelsefull för förståendet av, att
realkristallerna (de verkligen förekommande)
besitta både mindre mekanisk hållfasthet och större
jon-ledningsförmåga än idealkristallernas (de med tänkt
geometriskt fullständig strukturhomogenitet), ur den
felfria strukturen beräknade motsvarande data. Vi
intressera oss i detta sammanhang för
jonledningsförmågan, eftersom denna, liksom den kemiska
omsättningen, förutsätter en materietransport. Vi veta
numera, att bägge slagen av processer möjliggöras
genom uppträdandet av partiklar, vilkas tillstånd på
ett eller annat sätt avviker från normalt symmetriskt
placerade byggnadsdelars. Endast de förra ha
nämligen så små utlösningsenergier, att de under
normala förhållanden kunna diffundera. För kemiskt
12 april 1941
77
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
