Механохимическая активизация

Исследования процессов в мельницах показали, что измельченные материалы аккумулируют значительно большую энергию, чем та, что идет на образование новой поверхности. Они также позволили определить, что твердые тела в зависимости от условий измельчения (интенсивности подвода энергии, свойств вещества, длительности процесса и т. д.) аккумулируют 8...30 % подведенной энергии.

Эта энергия делает твердое тело химически столь активным, что становятся возможными химические превращения, которые были в иных условиях нереализуемы.

При создании напряженного состояния твердого тела часть подведенной механической энергии накапливается в нем в виде новой поверхности и линейных точечных дефектов. В свою очередь, химические свойства кристаллов определяются наличием в них дефектов, их природой и концентрацией.

С помощью механической активации изменяется структура твердых тел, ускоряются процессы диффузии при пластических деформациях, образуются активные центры на новых поверхностях (как внешних, таки внутренних), возникают импульсы высоких локальных температур и давлений при продвижении трещин, эмиссия электронов высоких и средних энергий при образовании трещин и т. д.

Эти явления наиболее интенсивны в процессе деформации твердых тел, особенно при высокой скорости подвода к ним энергии. Проведенные исследования показывают, что накопленную энергию можно использовать для интенсификации различных процессов с участием активированной твердой фазы:

· существенного повышения реакционной способности твердых тел;

· ускорения твердофазных и каталитических реакций, реакций в полимерных системах;

· повышения скоростей диффузии, тепло- и массообмена при реализации комбинированных процессов в системах газ – твердое тело, жидкость – твердое тело;

· увеличения растворимости, т. е. скоростей растворения, и сублимации твердых тел.

Контрольные вопросы

1. Какова основная цель процесса измельчения?

2. Какие существуют основные способы измельчения?

3. По каким показателям осуществляют классификацию оборудования для измельчения?

4. Какие устройства используются для осуществления процесса измельчения?

5. В чем заключается сущность механохимической активизации?