Механохимические аппараты и методы оценки их эффективности: Учебное пособие, страница 11

В следующей части этой работы авторы предлагают определять эту величину по падению пиковой интенсивности компоненты тонкой структуры спектра ЭПР катионов Mn2+ в шеелите, предположив, что в частицах шеелита, попавших под удар, тонкая структура спектра ЭПР катионов Mn2+ в шеелите исчезает. Однако в работе [24] авторы приходят к понятию времени попадания всего вещества под удар и делают численную оценку этой величины: она по их оценкам оказывается равна 4–5 минут, т. е. за это время все вещество попадает под удар. Позднее в работе [46] было показано, что для центробежно-планетарных мельниц эта величина равна 0,5–1 мин. Однако на рис. 4, приведенном в работе [24], можно видеть, что и за шесть и более минут компоненты тонкой структуры имеют довольно большую интенсивность и не пропадают полностью. Другими словами, скорость падения пиковой интенсивности компоненты тонкой структуры спектра ЭПР катионов Mn2+ в шеелите от времени механической обработки вряд ли можно отнести к частоте следования импульсов механических воздействий. Эта ошибка авторов работ [23, 24] связана с их пренебрежением исследований физико-химических процессов, происходящих в твердых телах при механическом воздействии на них. Этот эффект неисчезновения компоненты тонкой структуры спектра ЭПР катионов Mn2+ в шеелите после попадания всего вещества под удар объясняется в модели Павлова – Гольдберга [47]. В этой модели, как отмечалось выше, частицы измельчаются только до определенного размера, а дефекты в ней начинают накапливаться только после достижения ими этого размера, когда под ударами они не измельчаются, а подвергаются пластическому течению. Другими словами, эффект неисчезновения компоненты тонкой структуры спектра ЭПР катионов Mn2+ в шеелите после попадания всего вещества под удар объясняется тем, что часть частиц, попав под удар, не подверглась пластическому течению, а только раскололась. В связи с этим численное совпадение величин f при измель­чении шеелита и оксида магния ничего не доказывает, а, вероятно, является простой случайностью.

В следующей работе [24] авторы предполагают, что падение интегральной интенсивности катионов Mn2+ в шеелите после попадания вещества под удар объясняется тем, что при ударе часть катионов Mn2+ попадают на поверхность и окисляются, поэтому уменьшение их количества свидетельствует об увеличении поверхности. Исходя из этого предположения авторы утверждают, что при механических воздействиях происходит только измельчение. Кроме того, они считают, что падение интегральной интенсивности катионов Mn2+ в шеелите после попадания вещества под удар объясняется тем, что при ударе часть катионов Mn2+ попадает на поверхность и окисляется. Тем самым уменьшение их количества свидетельствует об увеличении величины площади поверхности. Однако экспериментально доказано [46], что при механических воздействиях после измельчения происходит агрегация частиц. Причем в отдельных случаях агрегация начинается при временах МО порядка 1 мин. Поэтому, вероятнее всего, предположение авторов [24] о причине увеличения поверхности неверно. Предположение о том, что ширина сигнала четвертой линии СТС спектра ЭПР примесных ионов Mn2+ в шеелите свидетельствует о накоплении структурных дефектов в шеелите под воздействием ударов, тоже не обосновано. Авторы считают, что изменение ширины сигнала четвертой линии СТС спектра ЭПР примесных ионов Mn2+ в шеелите описывается кинетическим уравнением первого порядка (рис. 3 в работе [24]). Однако накопление любого вида дефектов в твердом теле не подчиняется кинетике первого порядка, а проходит через максимум, о чем свидетельствуют результаты исследований, приведенные в работах [45, 48].

Таким образом, работы [23, 24] являются скорее гипотетическими.

Модели, описывающие процессы в механохимических аппаратах, о которых упоминалось выше и о которых пойдет речь дальше, являются полуэмпирическими, построенными на основании экспериментальных данных. В основе этих моделей лежат исследования по кинетике накопления различных видов дефектов в твердых телах с учетом механизмов их релаксации. Кинетика накопления дефектов исследовалась адекватными методами без всяких предположений. Рассмотрим их подробнее.