Reaktionen im festen Zustande bei höheren Temperaturen. 13 Mitteilung. Der Reaktionsverlauf bei der Bildung der Mg‐, Sr‐ und Ba‐Silikate

Jander, Wilhelm; Wührer, J.

doi:10.1002/zaac.19362260302

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“…A horizontal line is drawn through Fig. 2 to represent the masimum theoretical loss in weight, based on the nlagnesium evolution expected if MgO completely reacted according t o equation (11). The results a t 1460" C show a tendency to level off after 25 minutes a t temperature.…”

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confidence: 99%

“…The cliffraction patterns obtained in all experiments below 1280" C sho\ved MgO, NIg2Si04, and Si, while those above 1280" C sho~ved only MgO and R/Ig2SiO4 even though excess Si was added to the reaction mixture according to equation (11). Since tlle resiclue shows in effect excess MgO, the formation of SiO cannot be due to the presence of excess silico~l which might have continued its reducing action after most of the magnesium oxide had been removed from tlic system.…”

mentioning

confidence: 92%

“…Hence, when a theoretical reaction mixture is used according to reaction (I), only 1 mole of oxide is reduced from 2 moles of metal oxide and 1 mole of silicon and 1 mole of metal is formed, and + mole silicon remains unused. In order to attain complete utilization of the reducing agent, it is necessary to have twice the amount of oxide as shown in equation (11). 4MO(,) + Sic,) = 2MO.Si02 (, ) + 2M(,).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…4MO(,) + Sic,) = 2MO.Si02 (, ) + 2M(,). (11) In general, the reaction ceases when a dibasic silicate 2h/IO.Si02 has been formed. Jander (1) has shown that in a system of alkaline earth oxide -silica, the dibasic silicate is preferably formed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…This reaction, however, has been found to be not as simple as is shown in equation (11). And, in order to have a better understanding of this reaction, it was investigated as a preliminary to the study of the calcined dolomite -silicon reaction.…”

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High-Temperature Studies of Metallurgical Processes: Part I. The Thermal Reduction of Magnesium Oxide With Silicon

Toguri¹,

Pidgeon²

1961

Can. J. Chem.

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The rate of reaction ( a ) has been studied over the temperature range 1140-1460' C, by following the loss in weight of the reactants in high vacuum.( a T h e loss in weight of the reactants was found to be greater than that which can be accounted for by the above reaction. The excess weight loss was found to be due to a brownish, glassy deposit which appeared outside the reaction zone. This material was analyzed by X-ray diffraction and found to be an intimate mixture of Mg?SiOs and Si. Experiments conducted showed that both of these materials are not appreciably volatile a t 1350' C. This transfer of silicon and silicate is postulated to occur by the formation of gaseous SiO formed from thc reaction mixture. Based on this assumption a possible mechanism for this reaction is postulated.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

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High-Temperature Studies of Metallurgical Processes: Part I. The Thermal Reduction of Magnesium Oxide With Silicon

Toguri¹,

Pidgeon²

1961

Can. J. Chem.

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Elementarvorgänge bei der Bildung von Metalloxyd aus Metall und Sauerstoff sowie bei verwandten Reaktionen

Wagner

1936

Angewandte Chemie

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2. Der Verlauf von Reaktionen im festen Zustande

Jander

1936

Angewandte Chemie

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Die Entwicklung unserer Kenntnisse iiber die Reaktionen iin festen Zustand ist von Herrn Hedvall (1) geschildert . Damit haben wir zugleich einen allgemeinen Uberblick erhalten, so daB wir nun auf einige Spezialprobleme naher eingehen kijnnen.Eine der ersten Fragen, die man sofort stellt, nachdem eindeutig nachgewiesen war, daB es wirklich Reaktionen in festem Zustande gibt, ist die pach dein Verlauf.Wir wissen, daB die Gitterbausteine eines Kristalls nicht starr an bestimmten Punkten festsitzen, sondern daB sie um ihre Ruhelage Schwingungen ausfiihren, deren Amplitudengrofle von der Temperatur abhangt . Wir wissen weiter, daB bei geniigend hoher Temperatur dadurch innerer Platzwechsel eintritt. Uns ist aber auch bekannt, daB die Kristalle Zwischengitterplatze, Fehlstellen, atomar groBe Locher, unbesetzte Gitterpunkte u. dgl. besitzen, wodurch eine Beweglichkeit der Gitterbausteine zum mindesten stark vergroaert, wenn nicht iiberhaupt erst hervorgerufen wird. Ebenso ist uns bekannt, daB Verformungen die Beweglichkeit gleichfalls stark erhohen. SchlieBlich besteht die Tatsache, daB die Beweglichkeit nicht an den Kristallitengrenzflachen halt macht, sondern von Kristall zu Kristall gehen kann und daB sie sogar an den Oberflachen der Kristalle besonders gut ist.Aus diesem Wissen heraus konnen wir uns kurz f olgende Vorstellungen von dem Verlauf einer Reaktion im festen Zustande machen ( 2 ) : Es wird an der Beruhrungsflache zweier Kristalle verschiedener Molekiilarten auf Grund der Schwingungen der Gitterbausteine zu einer Umsetzung und damit zur Ausbildung einer diinnen Reakionshaut kommen. Dann diffundiert in irgendeiner Weise eine der beiden Komponenten oder beide durch diese, wodurch weitere Reaktion und damit Verdickung des Umsetzungsproduktes statthat. Wenn wir daher Reaktionsgeschwindigkeiten messen, so miissen wir unterscheiden zwischen der Anfangsreaktion, bei der fur die Geschwindigkeit die eigentliche Reaktion maBgebend ist, und der weiteren Umsetzung, bei der i. allg. die Diffusion fur die Geschwindigkeit verantwortlich zu mach& ist. Wir diirfen weiterhin nicht vergessen, daB in der Reaktionshaut sich nicht sofort das schon kristallisierte Produkt ausbildet (3), sondern daLI es eine groBe Reihe von Zwischenzustanden durchlauft, wodurch natiirlich die Diffusionsgeschwindigkeit ma& gebend beeinflufit wird. Arbeitet man aber bei solchen l'emperaturen, bei denen die Ausbildung der ersten Reaktionshaut sehr schnell vonstatten geht, und bei denen ebenso schnell die aktiven Zwischenzustande, auf die Herr Huttig (4) nachher genauer eingehen wird und die ich daher hier nicht zu behandeln brauche, in das kristallisierte Endprodukt iibergehen, dann miat man bei der Reaktionsgeschwindigkeit die D i f f u s i o n s ges c h win dig kei t durch ein einheitliches Gebilde. Man mu13 daher auf deren Verlauf die Diffusionsgesetze anwenden konnen. Das war auch recht gut der Fall, wodurch die Vorstellungen einen hohen Grad von Sicherheit erhielten.Es ist nun auBerdem moglich, aus den1 T e m p e r a t u r -k o e f f i z i e n ...

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Reaktionen im festen Zustande bei höheren Temperaturen. 13 Mitteilung. Der Reaktionsverlauf bei der Bildung der Mg‐, Sr‐ und Ba‐Silikate

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High-Temperature Studies of Metallurgical Processes: Part I. The Thermal Reduction of Magnesium Oxide With Silicon

High-Temperature Studies of Metallurgical Processes: Part I. The Thermal Reduction of Magnesium Oxide With Silicon

Elementarvorgänge bei der Bildung von Metalloxyd aus Metall und Sauerstoff sowie bei verwandten Reaktionen

2. Der Verlauf von Reaktionen im festen Zustande

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