'Металлотермия' через субсоединения

[dmr]

 

Но в целом тема это вопрос а не утаерждение

Тем более. Если субоксид способен восстанавливаться углеродом, то смесь окиси алюминия и угля уже при 1050С должна реагировать. А если не реагирует - то и отгонять субоксид нет смысла. Ему какая разница - где с углём встретиться?

Нет э. Без мет.алюминия углю при 1050 вообще плевать на оксид да и на металл

[yatcheh]

Но в целом тема это вопрос а не утаерждение

 

Так и обсуждение идёт не в ключе "данунах!", а - аргументированно. А то, что аргументы - сплошь "против" - так это хороший тон при апробации идеи. Мы же не мозговым штурмом занимаемся, когда критика запрещена

[dmr]

Для сравнения

дельтаН(AlCl)=-46кдж/моль

дельтаН(AlCl3)газ=-585кдж/моль

Изменено 29 Августа, 2017 в 18:18 пользователем dmr

[yatcheh]

Нет э. Без мет.алюминия углю при 1050 вообще плевать на оксид да и на металл

 

Тут вы противоречите некоторым принципам химии. 

Одного атома алюминия достаточно для развития автокаталитического процесса?

Для сравнения

дельтаН(AlCl)=-46кдж/моль

дельтаН(AlCl3)газ=-585кдж/моль

 

А теперь приведите энтальпии для температуры, при которой стабилен субхлорид

[dmr]

Так и обсуждение идёт не в ключе "данунах!", а - аргументированно. А то, что аргументы - сплошь "против" - так это хороший тон при апробации идеи. Мы же не мозговым штурмом занимаемся, когда критика запрещена

Аргумент карбидообразования решается по идее,все же температурами ниже 1500". Аргумент энтальпийного фактора. Реально конкретными цифрами не владею. Но косвенно все же мне хочется)))) верить что я прав))

Тут вы противоречите некоторым принципам химии. 

Одного атома алюминия достаточно для развития автокаталитического процесса?

 

А теперь приведите энтальпии для температуры, при которой стабилен субхлорид

ну если исходные при ну энтальпии настолько различны,и если оба вещества газы,и вероятно имеют сравнимые теплоемкости. То и энтальпии при адских 1000' будут соотноситься примерно похоже. Т.е энтальпия трихлорида будет знаааачительно отриуательней

Тут вы противоречите некоторым принципам химии. 

Одного атома алюминия достаточно для развития автокаталитического процесса?

 

а нет автокаталитического процесса. Есть некоторое смещение равновесия. При указанных условиях. Если все смешать в кучу. Углерод,оксид,и алюминий,то вероятно(не утверждаю)активность алюминия как восстановителя будет ниже,за счет растворения в нем углерода. Изменено 29 Августа, 2017 в 18:23 пользователем dmr

[yatcheh]

ну если исходные при ну энтальпии настолько различны,и если оба вещества газы,и вероятно имеют сравнимые теплоемкости. То и энтальпии при адских 1000' будут соотноситься примерно похоже. Т.е энтальпия трихлорида будет знаааачительно отриуательней

 

Вы себе противоречите. Сам факт образования субхлорида при повышении температуры говорит об обратном.

Тем более, что важно не "соотношение" энтальпий, а их разница. 100 кДж/моль и 10 кДж/моль - существенно. 1 кДж/моль и 0.1 кДж/моль - вообще не о чём. А "соотношение" - 10/1 в обоих случаях

 

И тем более, что изначально речь шла о субоксиде, а там всё ещё хуже.

 

а нет автокаталитического процесса. Есть некоторое смещение равновесия. При указанных условиях. Если все смешать в кучу. Углерод,оксид,и алюминий,то вероятно(не утверждаю)активность алюминия как восстановителя будет ниже,за счет растворения в нем углерода.

 

Углерод в алюминии - это не сахар в чае, это десятые доли процента, а карбид (по вашим же словам) образуется при 1500С. Отмазка не проходит

Это ИМЕННО автокаталитический процесс:

Al2O3 + Al ----> AlO

AlO + C ----> Al + CO

Al2O3 + C ----> Al + CO

При чём в самом жёстком виде, когда единственный продукт является катализатором. Если бы он был возможен, он начинался бы без участия "затравки".

Изменено 29 Августа, 2017 в 19:12 пользователем yatcheh

[foundryman]

Кстати как раз пишут,что карбид реагирует с оксидом,то ли с субоксидом с восстановлением до металла вроде. Какие то патенты видел по улавливанию то ли субоксидов углеродом...надо еще поискать

 

Система оксид алюминия-углерод изучена очень хорошо, промышленно изготавливаются в огромных количествах корундо-углеродистые (корундографитовые) огнеупорные изделия для разливки стали, работающие при температуре 1600С и выше. Металл (алюминий) при этом не образуется, устойчивые фазы в этой системе - Al4С3, Al2O3, C. Еще образуются субоксиды AlO и Al2O, которые реагируют с углеродом с образованием оксикарбидов Al404C и Al2OC, из которых в дальнейшем получается карбид. 

[yatcheh]

Ну, вот... Пришёл поручик Ржевский, и... всё стало ясно.

Дамир, мы заблудились! Это не Смольный институт, это  бордель на Варшавке. А институтки - это... Ну, ты понял 

Изменено 29 Августа, 2017 в 19:36 пользователем yatcheh

[dmr]

Вы себе противоречите. Сам факт образования субхлорида при повышении температуры говорит об обратном.

Тем более, что важно не "соотношение" энтальпий, а их разница. 100 кДж/моль и 10 кДж/моль - существенно. 1 кДж/моль и 0.1 кДж/моль - вообще не о чём. А "соотношение" - 10/1 в обоих случаях

 

И тем более, что изначально речь шла о субоксиде, а там всё ещё хуже.

 

факт образования субхлорида не говорит об обратном. При высоких температурах существенно сказывается энтропийный эффект. Из 4молей жидкого албминия и 1 моля твердого оксида,образуется аж три моля газообразного субоксида. Энтропия газов сильно больше энтропии твердых и жидких тел.

При стартовых сильно отличающихся(абсолютно,а не только относительно) энтальпиях,и при примерно одинаковых теплоемкостях,финишные энтальпии будут тоже сильно разные в абсолютном а не относительном смысле

 

 

 

Углерод в алюминии - это не сахар в чае, это десятые доли процента, а карбид (по вашим же словам) образуется при 1500С.

 

 Отмазка не проходит

Это ИМЕННО автокаталитический процесс:

Al2O3 + Al ----> AlO

AlO + C ----> Al + CO

Al2O3 + C ----> Al + CO

При чём в самом жёстком виде, когда единственный продукт является катализатором. Если бы он был возможен, он начинался бы без участия "затравки".

насчет сотых долей не подумал. Единственно готов возразить,что без затравкм процесс начинается при заметно более высоких температурах,где уже рулит карбидообразование.

Именно об этих температурах и процессах и пишет Фондраймэн(извините,если неверно прочел ник)

Извиняюсь что скопировал с другого форума ответ

 

По сути, то что вы описали и происходит на микроуровне, при процессах карботермического получения алюминия и кремния.

Это что-то типа "твердофазных" реакций с участием газовой фазы.

С кремнием даже лично имел немного дело, если коротко, то шихта - таблетки из газовой сажи и кварцевого песка. Все это дело загружается в электродуговую печь. В процессе происходит востановление оксида до кремния, который периодически выливают.

P.S. И еще, те, кто занимаются ростом кристаллов из расплавов в вакууме, знают, что нельзя допускать контакта в горячей зоне графитовых и керамических элементов. Где-то при 1500 градусах начинается реакция между керамикой (Al2O3) и графитом, вакуум падает, летит субоксид алюминия, который диспропорционирует и оседает хлопьями в холодных зонах.

Т.е субоксид летит даже при реакции Al2O3 с графитом. Но при тех 1500'уже рулит карбидообразование. Вот в что все упирается. В высокую температуру при обычной карботермии

А с образованием субоксидов или тех же субхлоридов при 1000-1100" и восстановлении этих субпродуктов,ВОЗМОЖНО(не утвердаю,предполагаю) можно обойти этот момэнт

 

Вообще неясно в каком материале стоит пробовать процесс,что бы субсоединения не проели его?

В кварце,однозначно нет.

Может в железе? Тоже вряд ли

Еще образуется алюминатная шпинель AlO*Al2O3.

А вот кстати и ответ,почему не заводится автокатализ с гипотетического одного атома мет.алюм. При минимальном содержании субоксидов они связаны в более сильные шпинели,и не летучи. Поэтому надо стехиометрическую,или может чуть меньшую затравку алюминия металлического,для образования субоксидов.

Поэтому весь процесс сам по себе при карботермическом восстановлении оксида и не запускается при температурах ниже 1500". А выше уже карбиды и иже с ними.

Но это конечно все на пальцах.

 

И еще пожалуй нужно или понижать давление,что бы эффект летучести был более эффективен,или продувать каким то газом(Н2,СО) что бы опять же быстрее уносило субоксид от смеси металл/оксид к восстановителю

[dmr]

Конечным результатом процесса является восстановление оксида алюминия углеродом.

Al2O3 + C ----> Al + CO

Собственно, чего вы хотите добиться? Надо полагать - снижения температуры процесса. Но зачем тогда такие сложности? Смешайте оксид алюминия с углеродом, добавьте алюминия в качестве затравки, и наблюдайте процесс образования "термодинамически слабого" субоксида и его дальнейшего восстановления . Зачем его отгонять - то?

Правда, принцип микроскопической обратимости подсказывает, что "затравка" в виде металлического алюминия тут - лишняя, ибо он получается в процессе реакции. Так почему же оксид алюминия углеродом не восстанавливается?

И, кстати, про "термодинамическую слабость".

Если реакция протекает в прямом направлении:

Al2O3 + Al ---->; AlO,

то в условиях протекания реакции продукт (субоксид) однозначно "термодинамически сильный" по сравнению с исходником (окисью алюминия).

Да и реакция субоксида с углеродом вызывает вопрос по энтальпии. Энтропийный фактор тут не очень виден (количество газа не меняется). Энтальпия же образования AlO вряд ли меньше таковой для СО. С чего бы?

Судя по статье,и таблице,газообразный субоксид Al2O в безкислородной среде образуется до 1300'С . И действительно реагирует с углеродом с образованием алюминия

И исходя из измеренных энтальпий реакции его образования,его энтальпия образования очень невелика

copland2006.pdf