几种反应的速度方程

1、3.2 几种反应的速度方程3.2.1 简单溶解反应的动力学方程 简单溶解由扩散过程决定，溶解速度遵循如下方程 （315） 式中 dc/dt某一瞬时的浸出速度；KD 浸出扩散速度常数；Cs化合物在实验条件下在水中的溶解度；Ct化合物在溶液中瞬时的浓度。)(tsDCCKdtdc3.2.1简单溶解反应的动力学方程 3-18DssKCCClog303. 2从式（318）可以看出，将lgCs/(Cs-Ct)对作图，便得一条直线，由直线的斜率可求出KD。在t=0、Ct=0的起始条件下便可导出：3.2.2 化学溶解反应的动力学方程 固体氧化锌在硫酸溶液中的浸出，可以作为这类反应的典型实例，其反应为： ZnO

2、+H2SO4=ZnSO4+H2O 这一反应是在固体溶质ZnO的表面上进行的，溶剂H2SO4也主要是在ZnO表面上消耗。因此，在紧靠固体表面硫酸的浓度比其在溶液中的浓度要小，溶液中硫酸的浓度随着远离反应区逐渐增大，在离开固体表面某一距离的地方，称为液流中心，硫酸的浓度最大。相反，反应产物硫酸锌的浓度在紧靠固体表面处为最大，而在液流中心为最小。由于液流中心与相界面之间的浓度差，故发生溶剂质点向相界面迁移。化学溶解过程可以认为是由以下几个步骤组成 （1 1）溶剂质点由液流中心向固体矿物外表面的扩）溶剂质点由液流中心向固体矿物外表面的扩散；散； （2 2）溶剂质点沿着矿物的孔隙和裂缝向其内部的）溶剂质

3、点沿着矿物的孔隙和裂缝向其内部的深入渗透的内扩散；深入渗透的内扩散； （3 3）溶剂质点在固体表面上的吸附（表面包括外）溶剂质点在固体表面上的吸附（表面包括外表面、孔隙和裂缝）；表面、孔隙和裂缝）； （4 4）被吸附的溶剂与矿物之间的化学反应；）被吸附的溶剂与矿物之间的化学反应； （5 5）反应产物的解吸；）反应产物的解吸； （6 6）反应产物由反应区表面向液流中心的扩散）反应产物由反应区表面向液流中心的扩散 根据菲克定律溶剂由溶液本体向矿物单位根据菲克定律溶剂由溶液本体向矿物单位表面扩散的速度可表示如下：表面扩散的速度可表示如下： 3-193-19 )()(iLDiLtcDCCkCCDddV

4、发生浸出过程的化学反应，其速度根据发生浸出过程的化学反应，其速度根据质量作用定律表示可表示如下质量作用定律表示可表示如下： V VR R = -dC/d= K = -dC/d= KR R.C.Ci i n n (320) (320) 根据浸出过程两类的各自速度方程，可以求得稳定状态下的宏观速度方程： （1）当KRKD，即扩散速度相当大，而化学反应速度相当小，式（321）中的KR+KDKD,因而式（321）可以简化为： V=KRCL。说明浸出过程的速度服从化学反应所固有的各种规律，也即浸出过程处于动力学区域。（2）当KDKR，即化学反应速度相当大，而扩散速度很小时，式（321）中的KR+KDKR，因而式（321）可以简化为：V=KDCL说明浸出过程的速度受扩散速度所控制，也即浸出过程处于扩散区域。比值KRKD/(KR+KD)起着调节宏观变化速度常数K的作用，因而（321）可表示为： - dc/d=KCL (322) 在t=0，CL=C0的起始条件下积分可导出： lnC0/CL=Kt (323) 式中C0溶剂的起始浓