體積擴散為什麼要短時間
1. 擴散體積比例
這貌似是武漢大學的無機化學課本原話
可以這么想
v=X/t
在氣體擴散速率的理解時,此時可以認為X可以是一個三維量,比如體積
參考兩種氣體從一根管兩端進行擴散並的實例,並不是氣體分子沿線運動,而是一定氣體形成的小段整體的體積在進行運動,所以此時可以理解為單位時間內完成擴散的氣體體積
質量理解的道理和這相同
相同的東西還有之後在熱學會提到體積功的概念,也是整個平面或整個體積做功
2. 誰能給我一份完整的論文,短點的,內容不限,主要是格式我不懂。
高鋁礬土感應爐襯的研究與應用
(XXXXXXX 材料工程系 內蒙古 包頭 014030)
XX XXX XXX
[提要] 闡述了高鋁礬土爐襯較高的耐火度、優良的熱穩定性、較好的抗渣性、良好的抗蝕性、爐襯的緻密化燒結。適用於多種有色金屬,普通鑄鐵、球墨鑄鐵、及多種合金鑄鐵,碳鋼、合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼的熔煉。熔煉中金屬合金元素燒損低,可超裝一倍的金屬爐料。爐襯採用低溫烘烤、快速升溫、高溫短時間緻密燒結的工藝措施。爐襯的使用壽命多在150爐次左右,最高可達200爐次。
關鍵詞:高鋁礬土 爐襯 感應爐 緻密燒結
一、前言
本文研究的高鋁礬土爐襯從冶金反應上,不僅適用於各種有色金屬、普通鑄鐵、球墨鑄鐵,及各種合金鑄鐵,而且還適用於各種碳鋼、合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼的熔煉。用高鋁礬土爐襯熔煉金屬合金其元素燒損要比石英砂、鎂砂爐襯低,不僅提高了合金的利用率,而且大大增強了抵抗合金、溶渣對爐襯的侵蝕能力。高鋁礬土爐襯的另一大優點是耐熱度高、壽命長、線膨脹系數小、僅是酸性、鹼性爐襯的 1/2~1/3, 大大提高了爐襯在間歇生產生條件下的使用壽命。爐襯的熱穩定性好,耐急冷急熱性強,高溫荷重大,抵抗金屬沖蝕作用強及合金元素燒損少,是石英砂、鎂砂爐襯所不及的。高鋁礬土爐襯的壁厚可做得較薄 , 在生產中幾乎能超裝一倍的金屬爐料。此外,爐襯的結燒工藝採用低溫烘烤、快速升溫、高溫短時間燒結的工藝措施。採用這一新工藝所用的時間僅為舊工藝的 2/3~1/2。省時省電爐襯燒結良好。高鋁礬土爐襯的使用壽命多在150爐次左右,最高可達200爐次。
二、高鋁礬土爐襯的性能
1、物理性能
(1) 較高的耐火度
高鋁礬土化學成份
AL2O3 80~90% ;Si02 7~15% ;Fe203 0.8~1.7% ;Ca0 0.2~0.5% ;MgO 0.15~0.5%; K20 0.180~.5%;Na20 0.1~0.3% ;Ti02 1.5~4.3% 。
耐火度 1750℃~1800 ℃,可在 1650 ℃1~750 ℃下穩定工作。能減輕鋼水對爐襯的沖涮損耗,延長爐襯壽命。而較純的石英砂耐火度為 1710 ℃。
(2)優良的熱穩定性
高鋁礬土用作爐襯,燒結後的礦物組成相中多為莫來石,其次為剛玉及少量方石英和玻璃相。莫來石的線脹系數 (4.5-5.3 × 10-6mm/mm•℃ ) 大約只有鎂砂和石英砂的 1/3,剛玉的線脹系數 (8.O× 10-6mm/mm •℃ ) 也比鎂砂和石英砂低。當 屬於硅線石組成時 (含AL2O3 62.9%), 其線脹系數可低為 3.2× 10-6mm/mm•℃。因 此,高鋁礬土爐襯較鎂砂和石英砂爐襯的抗熱沖擊性能優良得多,有助於減輕熱應力,使它的耐急冷急熱性較好。在使用中即使產生裂紋也極小,若配料、打結得當,就是採用問歇式熔煉,也不會產生裂紋。石英砂、鎂砂爐襯線膨脹系數大,工作時內外溫差大,爐襯易產生裂紋和開裂。石英砂爐襯其壽命一般只有幾十次 , 而鎂砂爐襯的壽命則更低。
鎂砂、石英砂爐襯在烘爐升溫時,體積發生較大膨脹,不得不採取緩慢升溫延長烘爐時間的操作,以盡量減少裂紋和防止塌爐。而高鋁礬土爐襯就無上述問題,可大大縮短烘爐時間,又不會產生裂紋,從而既保證了爐襯質量又降低了能耗。
(3)耐壓強度 30-40N/mm2( 經5小時1000℃煅燒 )是普通粘土磚的3-4倍。爐襯的機械強度好、壁厚可以減薄,可超裝一倍的金屬爐料。在固定的感應器條件下,壁厚薄則增揭容量就相對大些;同時減少了感應器內部不導磁的空間,漏磁減少,能得到較高的電效率。這樣,生產率較高且耗電量又低。
(4)導熱系數 1.7-2W/mK。
(5) 松容重 1600kg/m3。
(6)顯微孔隙率 18-22%。
(7)燒結後的容重 1750-1770kg/m3。
2.較好的抗渣性能
高鋁礬土爐襯抗鹼性渣的能力優於石英砂爐襯, 高鋁礬土爐襯中 AL203比 MgO更穩定,兩者反應較弱可生成鋁鎂尖晶石,其熔點 2135 ℃ ,AL203 與MnO 作用生成錳尖晶石,其熔點1560℃, AL2O3與 FeO 作用生成鐵尖晶石,其熔點 1780 ℃ 。AL203與MnO、Fe2O3復合作用生成熔點為 1520 ℃的共晶體,與 Cr203 形成固溶體 , 此固溶體對爐襯有增強作用。直得注意的是若熔煉完高鉻合金後最好不要熔煉無鉻或低鉻合金,否則會造成 Cr203 脫溶使爐襯表面疏鬆、強度下降。高鋁礬土爐襯與 C、Fe203、SiO2基本不反應,而與 ZnO 生成尖晶石與B203、P205、CaO生成難溶的鋁酸鹽。CaO、AL203、Fe203 復合作用對爐襯的侵蝕作用要比單獨作用強一些。與 Na20、K20 作用生成易溶化的共晶體及化合物。故溶渣中 Na20、K20、CaO 對高鋁礬土爐襯侵蝕較大,而石英砂爐襯對溶渣中的 MgO、Zn0、PbO、CaO、Na20、K20反應激烈更易造成爐襯的侵蝕,CaO、Si02、FeO復合作用形成易溶化合物,特別是ZnO、PbO對爐襯侵蝕極大。石英砂爐襯中 Fe203 含量要求嚴格控制、由機械破碎,研磨的石英砂( 鹼性爐襯中的鎂砂 )應嚴格磁選 , 否則會造成爐襯漏電,產生爐襯的燒穿事故。
3、良好的抗蝕性能
高鋁礬土爐襯因其礦物組成主要是莫來石其次是剛玉及少量方石英和玻璃相,其化學穩定性高,在高溫下呈弱鹼性與AL、Mn、Fe、Si、Sn、Go、Cr、Ni基本不發生化學反應。與Zn、Pb、Mg、Ti等反應微弱與Cu反應較明顯( 熔煉銅合金時 )。而石英砂爐襯與Al、Mg、Pb、Zn、Mn等均有明顯反應。Zn、Pb ( 黃銅 ) 會使爐襯嚴重侵蝕,甚至常常在短時間內將爐襯燒穿,Al、Mg、Ca等均會使爐襯嚴重侵蝕。在熔煉低硅鑄鐵時,碳對爐襯的侵蝕,爐襯裂紋的擴展影響也較大。一般來講高鋁礬土爐襯比石英砂爐襯對合金的收得率高 1.4%, 而總燒損不可回收損失低 1. 4%。其原因是高鋁礬土爐襯造渣作用小,液體不易氧化而且從渣中還原金屬的反應較強。高鋁礬土爐襯在 1500 ℃以上長時間保溫對Cr、Ni、Al、Cu幾乎沒有燒損 ,1350 ℃以下C、Si無變化,1400 ℃-1500 ℃C、Si每小時燒損 0.04-0.06% ;Si每小時燒損 0.013-0.017%;1500 ℃保溫 3 小時Mn的相對燒損僅為 2.7%。石英砂爐襯熔煉耐蝕鑄鐵時其元素燒損為:C 2.9%、Si 5.18%、Mn11.5%、Cr 1.16%、Ni0.12%、Fe0.8% 、S 0.38% 。對可鍛鑄鐵其元素平均燒損為:C 2.9%、Si 8%、Mn 7%。對高強度鑄鐵元素燒損為:C 2%、Si 5.25%、Mn 5.09%、P 2.8%、Fe0.24% 、S9.2% 。由於高溫下高鋁礬土比鎂砂更穩定,在一般條件下與Cr、C、Mn元素的作用較弱,故爐襯浸蝕輕微。由此可知,高鋁礬土爐襯不僅適用於多種有色金屬、普通鑄鐵、球墨鑄鐵,及各種合金鑄鐵,而且還適用於各種碳鋼、合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼的熔煉。
三、高鋁礬土爐襯的緻密化燒結
感應爐爐襯燒結的目的是把打結好的靠近 融熔金屬一面一定厚度的耐火材料轉變為緻密體。只有緻密化燒結的坩堝才能承受高溫鋼(鐵)水的沖刷和熔渣的侵蝕。坩堝燒結的緻密化程度與耐火材料的化學組成、粒度配比、燒結工藝和燒結溫度等因素有關。
1、粒度配比
合理的粒度配比可獲得燒結前的最小氣孔率。如果粒度配比不合理,打結後爐襯內的氣孔率較高。燒結過程是由顆粒重排、氣孔充填和晶粒長大等階段組成。如果氣孔率較高,在燒結過程中難以使絕大部分氣孔被充填而影響其緻密化。另外,合理的粒度配比還可獲得最大抗熱沖擊性。為兼顧低的氣孔率和高的抗熱沖擊性,粒度的配比是:粗(3~5mm):中(0.5~1mm): 細(﹤0.1mm)=60:10:30。
2、粘結劑
在高溫下,少量的添加劑,與主晶相生成少量液相,可加速燒結過程的進行, 並能起到 -定的粘結作用。高鋁礬土熟料中含有均勻分布的 Fe203、CaO、MgO、TiO2等微量雜質,在高溫下它們與主晶相生成少量液相, 能夠滿足燒結過程中擴散傳質的需要Fe203、CaO 和MgO在燒結過程中還是莫來石化的促進劑。故 -般情況下不需加入任何粘結劑。但對小容量感應爐,因打結完畢後胎具要取出,為防止烘烤過程骨料顆粒散落,故要加入1~1.5%工業硼酸 (H3B03 )。
3、燒結溫度
由燒結機理可知,只有體積擴散才能導致坯體緻密化。表面擴散只能改變氣孔形狀而不 能引起顆粒中心距逼近,因而不發生緻密化過程。在高溫燒結階段主要以體積擴散為主,而在低溫階段以表面擴散為主。在坩堝的燒結過程中,如果在低溫停留時間較長則不僅不發生緻密化反而因表面擴散使氣孔封閉,內部氣體難以排出遺留在燒結層中。這樣將會使坩堝的使用性能降低。通常取 Ts=0.8~O.9Tm (Ts為燒結溫度 ,Tm 為熔融溫度 )。從燒結理論上講,在燒結過程中應盡快地從低溫升到高溫,以便為體積擴散創造條件。因此,採用高溫短時間燒結是獲得緻密坩堝的有效手段。
燒結溫度一般控制在1450℃~1500℃較為合理,過高的燒結溫度將導致晶界迅速移動而使處於晶界上的氣孔來不及向外擴散就被包入大 晶粒內,其結果必然產生晶體缺陷。因此,必須控制燒結溫度,使晶界緩慢移動,最大限度地消除氣孔,從而獲得較緻密的坩堝燒結體。
4、燒結工藝
在燒結坩堝過程中的具體做法是:爐襯打結完畢後,自然風干24小時,以5~30% 的功率烘烤。間斷送電讓爐襯保持初期紅色(≤500 ℃), 直至烘乾(4~5小時即可)。隨之加入 1/3 的爐料並以大功率全負荷運行使爐料快速熔清,在熔化溫度保溫一小時。接著進入後期的熔煉工序。這就是所謂的低溫烘烤、快速升溫、高溫短時間燒結的工藝措施。採用這一新工藝所用的時間僅為舊工藝的 2/3~1/2。省時省電操作方便且燒結良好。使用中未發現裂紋和其他不良現象。爐襯使用壽命可超過150爐次。最高可達 200 爐次。
四、結論
1、 適用於多種有色金屬 , 普通鑄鐵、球墨鑄鐵,及各種合金鑄鐵,而且還適用於各種碳鋼、合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼的熔煉。
2、 用高鋁礬土爐襯熔煉金屬合金其元素燒損要比酸性、鹼性爐襯低,不僅提高了合金的利用率,而且大大增強了抵抗合金、溶渣對爐襯的侵蝕能力。
3、 耐熱度高 , 壽命長,線膨脹系數小,僅是酸性、鹼性爐襯的 1/2-1/3, 大大提高了爐襯在間歇生產生條件下的使用壽命。
4、 高鋁礬土爐襯的壁厚可做得較薄 , 在生產中幾乎能超裝一倍的金屬爐料。
5、爐襯採用低溫烘烤、高溫短時間快速燒結工藝,時間僅為原工藝的 2/3~I/2, 緻密化速率為原工藝 的 2 倍以上。不僅節省了烘乾燒結的時間, 而且也節省了電力。
6、爐襯燒結良好、緻密,使用中未發現裂紋和其他不良現象,高鋁礬土爐襯的使用壽命多在150爐次左右,最高可達 200 爐次。
參考文獻
1 李景仁。高鋁礬土感應爐坩堝的緻密化燒結。鑄造 1991。3
2 詹國祥。熔煉絡系鑄鐵的感應爐爐襯。鑄造 1995。5
3 《熔模精密鑄造》編寫組。熔模精密鑄造 國防工業出版社 1984
4
Research and application of inction furnace lining of high bauxite
(Baotou vocation technology college, Department of material engineering, Inner Mongolia Baotou 014030)
SunMin WangShuTian ShiJiDong
Abstract:Furnace lining of high bauxite have get high refractoriness, fine heat resistance, better resist press resies, and well resist corrosion .By means of Tight agglutination used for smelting of many kinds of non-ferrous metals, ordinary cast iron, cast iron with graphite, cast alloy iron, carbon and alloy steel, stainless steel and heat resisting steel. Alloy element loss by burning is lower in smelting; Furnace material can be loading one multiple. Techniques measures of hypothermia bake, quick lift temperature and short time high temperature tight agglutination are applied in Furnace lining. The life period of furnace lining usually are 150 times and200 times in max.
Key words :High bauxite; Furnace lining; Inction furnace; Tight agglutination
3. 在化學反應速率和活化能的測定實驗中為什麼可以由反應出現藍色的時間長短來計
這個是過硫酸鹽的碘鍾反應,硝酸鉀可以不加,
快速加入過硫酸銨是怕混合溶液久置提前發生氧化。
一開始發生的反應是碘離子與過硫酸銨產生碘,碘與澱粉結合變藍,
因此可以用變藍時間的長短來計算反應速率,碘鍾反應是振盪反應,溶液出現藍色後碘離子濃度減小,因此單質碘開始與硫代硫酸鈉反應重新變為碘離子,溶液又變為無色,然後碘離子繼續與過硫酸銨反應生成單質碘,如此反復使溶液在無色和藍色之間振盪變化,直至其中的過硫酸銨和硫代硫酸鈉兩者之一消耗完才會停止.
化學反應速率化學反應速率用單位時間內反應物或生成物的濃度變化來表示。
即v=△c/△t。
c =n/V
氣體的濃度要除以容器容積,因為氣體會擴散,充滿整個容器,氣體的總體積永遠等於容器的體積。
液體的濃度不用除以容器容積,用的是液體的體積,因為液體不會擴散,體積是固定的
4. 為什麼按壓固體,短時間內不會產生擴散現象
因為固體分子之間間隔小,小於液體和氣體間隔。按壓時分子引力大於斥力,所以不易擴散。
5. 比較氣體,液體,固體中擴散的快慢,並解釋為什麼
固體是物質的一種聚集狀態。與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀、質地比較堅硬。固體是由數量級為10^23的粒子所結合成的宏觀體系,是一個復雜的多體系統。固體的基態(即T=0K時的狀態)不僅是能量最低的狀態,而且還是某種有序狀態。從微觀角度分析,實驗上所測得的宏觀屬性是固體在外擾動作用下從基態躍遷到激發態時所產生的響應。液體是三大物質形態之一。它沒有確定的形狀,往往受容器 的影響。但它的體積在壓力及溫度不變的環境下,是固定不變的。此外,液體對容器的邊施加的壓力和和其他物態不一樣。這壓力傳送往四面八方,不但沒有減少並且與深度一起增加(水越深,水壓越大的原因)。氣體是指無形狀有體積的可變形可流動的流體。氣體是物質的一個態。氣體與液體一樣是流體:它可以流動,可變形。與液體不同的是氣體可以被壓縮。假如沒有限制(容器或力場)的話,氣體可以擴散,其體積不受限制。氣態物質的原子或分子相互之間可以自由運動。氣態物質的原子或分子的動能比較高。 氣體形態可過通其體積、溫度和其壓強所影響。這幾項要素構成了多項氣體定律,而三者之間又可以互相影響。區分方法是:根據物質的熔點和沸點來區別。熔點高於常溫(20攝氏度左右),它在常溫下,就是固體;如果低於常溫,它就是液體。沸點高於常溫(20攝氏度左右),它在常溫下,就是氣體;如果低於常溫,它就是液體。
6. 擴散物質遷移是指
擴散物質遷移(diffusive mass tnansfer)指岩石的變形主要是通過岩石內部質點的擴散遷移而引起的。主要有流體參與的溶解蠕變和固態擴散物質遷移兩種。
1.溶解蠕變溶解蠕變(dissolution creep)也即壓溶作用(pressure solution),是極低溫擴散物質遷移的主要過程。由於粒間孔隙流體的存在,變形岩石內的顆粒在應力作用下出現溶解和物質遷移。顆粒表面向著壓應力一側顆粒邊界發生溶解,溶解物質在流體內擴散、遷移並於背向應力或低壓應力一側沉澱(圖2-12)。物質的擴散遷移過程主要受應力梯度引起的化學勢所制約。沉澱的新生礦物顆粒可以與被溶解礦物成分一致或不一致。因而在應力作用下,當有流體(主要是H2O,CO2)存在時,岩石和礦物中處於高應力部位的可溶物質(如方解石、石英等)被溶解,通過間隙流體擴散,轉移到應力低的晶粒邊界重新沉澱下來。這一過程可歸納為溶解、遷移和再沉澱三部分。
7. 物質發生擴散的原因
擴散現象是指物質分子從高濃度區域向低濃度區域轉移 直到均勻分布的現象,速率與物質的濃度梯度成正比。擴散是由於分子熱運動而產生的質量遷移現象,主要是由於密度差引起的。分子熱運動目前認為在絕對零度以下不會發生。擴散現象等大量事實表明,一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。氣體分子熱運動的速率很大,分子間極為頻繁地互相碰撞,每個分子的運動軌跡都是無規則的雜亂折線。溫度越高,分子運動就越激烈。在0℃時空氣分子的平均速率約為400米/秒,但是,由於極為頻繁的碰撞,分子速度的大小和方向時刻都在改變,氣體分子沿一定方向遷移的速度就相當慢,所以氣體擴散的速度比氣體分子運動的速度要慢得多。固體分子間的作用力很大,絕大多數分子只能在各自的平衡位置附近振動,這是固體分子熱運動的基本形式。但是,在一定溫度下,固體里也總有一些分子的速度較大,具有足夠的能量脫離平衡位置。這些分子不僅能從一處移到另一處,而且有的還能進入相鄰物體,這就是固體發生擴散的原因。固體的擴散在金屬的表面處理和半導體材料生產上很有用處,例如,鋼件的表面滲碳法(提高鋼件的硬度)、滲鋁法(提高鋼件的耐熱性),都利用了擴散現象;在半導體工藝中利用擴散法滲入微量的雜質,以達到控制半導體性能的目的。溫度越高,分子熱運動越快。液體分子的熱運動情況跟固體相似,其主要形式也是振動。但除振動外,還會發生移動,這使得液體有一定體積而無一定形狀,具有流動性,同時,其擴散速度也大於固體。不同的物質在接觸時,彼此進入對方的現象,叫做擴散現象.也即由於粒子(原子、分子或分子集團)的熱運動自發地產生物質遷移現象.擴散可以在同一物質的一種狀態或固、液、氣多種狀態間進行.也可以在不同的固體、液體、氣體間進行.
氣體分子從密度較大的區域移向密度較小的區域,經過一段時間的攙和,密度分布趨向均勻.在擴散過程中,遷移的分子不是單一方向的,只是密度大的區域向密度小的區城遷移的分子數,多於密度小的區域向密度大的區域遷移的分子數.
8. 擴散現象能否說明氣體無固定形狀和體積為什麼
答案是不能,首先你必須清楚擴散現象在固、液、氣中均能發生,只是程度逐漸增大,它是分子熱運動(即無規則運動)的宏觀體現,而氣體無定形的性質主要是分子間作用力差異所致,氣體分子間主要為范德華力,作用力較弱。
9. 擴散方程及其制約因素
擴散是一種由熱運動引起的物質傳遞過程,因而擴散主要由溫度梯度所導致,也可以因成分梯度的存在而產生。同種組分的粒子(原子、離子或分子)在自身介質中(如H2O分子在水中,Fe原子在固態金屬鐵或含鐵礦物中)的擴散稱「自擴散」。因組分存在化學位梯度引起的擴散稱為「化學擴散」。假定擴散過程是一維的,可用德國學者菲克(Fick)命名的第一定律來描述這種擴散過程:
實驗及理論岩石學
這里,J為擴散組分的擴散通量(g·cm-2 ·s-1),D為擴散系數(cm2 · s-1),c是擴散組分的濃度(g·cm-3),x是在擴散方向上,擴散組分擴散的距離(cm)。負號表示組分從高濃度處向低濃度處傳輸,即擴散組分流的方向與濃度梯度的方向相反。
制約擴散系數D的因素有溫度、壓力、水逸度和氧逸度、擴散介質以及元素性質。
1.溫度
溫度與擴散系數的關系構成Arrhenius方程:
實驗及理論岩石學
這里,D為擴散系數;D0稱指數前系數(preexponential factor);Q為擴散活化能,對於晶體來說,是擴散組分的粒子從一個位置躍遷到另一個位置所需要的能量;R為氣體常數,T為溫度(K)。用這一方程中的D取log值,並用logD對1/T作圖,通常構成一條直線(圖9-1,圖9-2)。D0和Q這兩個概念都是根據對晶體擴散作用的實驗研究和有關理論推導出來的,D0與擴散組分質點的躍遷頻率和躍遷距離、晶體的缺陷和結晶點的幾何對稱特性有關,又與缺陷形成的能量及擴散中原子從一個位置躍遷到另一個位置需要的能量有關。在logD-1/T圖上,從直線的截距可推導出D0,從直線的斜率可導出擴散活化能Q,從實驗測定擴散系統的D0和Q可通過公式(9-2)計算出擴散系數D。從公式(9-2)可以看出,溫度越高,擴散系數越大。圖9-1、圖9-2 分別是鹼性長石中K、Na的自擴散和氧在基性-中性岩漿中化學擴散的logD對1/T圖解,說明公式(9-2)同樣適用於固體、液體中組分的擴散作用。
圖9-1 長石中鹼金屬的自擴散作用
2.壓力
擴散系數與壓力的關系,由與Arrhenius方程相似的表達式給定:
實驗及理論岩石學
式中:V是活化體積。擴散系數隨壓力增大而減小,壓力對擴散系數的影響較溫度的影響要小。
3.水逸度和氧逸度
水逸度大,能加快系統中離子的擴散速率,氧逸度對過渡型重金屬離子的擴散速率有明顯的影響。
4.擴散介質
原子在固相中擴散速度要比液相中慢得多,固相的D為液相中D值的1/105。不同的礦物中離子擴散速度有別。斜長石中原子擴散很慢,因而結晶和冷凝過程中易保留環帶,橄欖石和輝石中原子擴散速度相當快,在侵入岩中較少見環帶,只在噴出岩中,因冷卻快速,才能保留環帶。同一種礦物,在不同的結晶學方向上擴散速率也有差別。例如,在800℃時,對於低鈉長石中K的擴散來說,垂直於(010)面的擴散系數是垂直於(001)面的擴散系數的1/10。對硅酸鹽熔體來說,熔體的成分對擴散速率影響較大。一般來說,熔體的聚合程度愈高,其中的離子的擴散系數愈小,如橄欖拉斑玄武質熔體(1300℃)中DSr=2.5×10 -7cm2· s-1,而對於黑矅岩熔體(900℃)來說,DSr=6.1×10 -10cm2· s-1。因為不同成分的熔體具有不同的結構,熔體結構對熔體中組分的擴散能起重要制約作用(見第八章)。
圖9-2 在基性-中性岩漿中氧的化學擴散實驗資料的總結
5.元素性質
一價離子的擴散速率隨著離子半徑的增加而減小。對於二價、三價離子來說,離子半徑對擴散速率沒有什麼影響。在離子半徑相同或相近似時,隨著離子電荷的增加,擴散速率降低。
10. 為什麼實驗過程中氫氧化鈉在不同大小的瓊脂上擴散速度是不一樣的
只要界質相同同種物質的擴散速度就是相同的。氫氧化鈉在不同大小的瓊脂塊上的擴散速度是相同的,但是氫氧化鈉溶液到達瓊脂塊中心的速度是不同的,瓊脂塊體積小的時間短。
氫氧化鈉,化學式為NaOH,俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉,為一種具有很強腐蝕性的強鹼,一般為片狀或顆粒形態,易溶於水(溶於水時放熱)並形成鹼性溶液,另有潮解性,易吸取空氣中的水蒸氣和二氧化碳。NaOH是化學實驗室其中一種必備的化學品,亦為常見的化工品之一。純品是無色透明的晶體。密度2.130g/cm³。熔點318.4℃。沸點1390℃。工業品含有少量的氯化鈉和碳酸鈉,是白色不透明的晶體。有塊狀,片狀,粒狀和棒狀等。式量40.01
氫氧化鈉在水處理中可作為鹼性清洗劑,溶於乙醇和甘油;不溶於丙醇、乙醚。在高溫下對碳鈉也有腐蝕作用。與氯、溴、碘等鹵素發生歧化反應。與酸類起中和作用而生成鹽和水。