Несомненно, взаимодействие фенолфталеина с поверхностными ОН-группировками – довольно сложный процесс. Можно предположить, что он состоит, по крайней мере, из двух стадий. Первая стадия – диспергирование кристаллов фенолфталеина до молекулярного состояния на поверхности Al2O3, вторая – непосредственное взаимодействие молекул фенолфталеина с поверхностными ОН-группировками. Хотя между названными стадиями могут существовать и другие процессы, например, смешение, образование контактов и т.п. Надо отметить, что авторы [45] рассматривали только первую стадию, не учитывая влияния на нее последующих процессов. Точно установить механизм взаимодействия между исходными реагентами авторам также не удалось. Поэтому в данном случае речь идет о совокупности нескольких стадий. Следует отметить, что условия МО в различных системах могут по-разному влиять на скорости протекающих в них процессов. Очевидно, что и механизмы этих процессов будут различаться.
Таким образом, предложенный в данном случае критерий оценки эффективности мельниц – скорость окрашивания поверхности оксида алюминия – характеризует совокупность нескольких процессов (диспергирование, смешение, химическое взаимодействие и т. д.). Поэтому необходимо изучать влияние каждого из них на скорость окрашивания.
Таким образом, в настоящей работе были рассмотрены различные подходы к решению проблемы оценки эффективности механохимических аппаратов. Изложенный материал демонстрирует, что понятие «эффективность воздействия механохимических аппаратов на обрабатываемое вещество» можно трактовать по-разному, и в каждом конкретном случае оно приобретает качественно новый смысл. Отсюда и множественность предлагаемых критериев оценки эффективности.
В физике наиболее общим критерием сравнения эффективности механических аппаратов является коэффициент полезного действия (КПД), который определяется отношением полезной работы к затраченной на ее производство энергии. Если с энергией, затраченной на работу механохимического активатора, все ясно, то с определением полезной работы существуют затруднения, так как определение полезной работы зависит от поставленной задачи. Например, в задаче измельчения полезной работой является энергия, затраченная на образование новой поверхности, величина которой, согласно литературным данным, не превышает 10 % от всей энергии, накапливаемой твердым телом при механической обработке. Аналогично работа образования точечных дефектов не превышает 1 % и т. д. Следовательно, точно выделить работу, затраченную на образование одного типа дефектов, не представляется возможным. Кроме того, ситуация, когда дефекты в твердом теле накапливаются монотонно, встречается крайне редко. Например, для многих оксидов механическая обработка приводит сначала к росту количества дефектов, а затем к его уменьшению. Следовательно, механическая энергия расходуется как на образование дефектов, так и на последующее разрушение этих дефектов.
Допустим, что КПД механохимического активатора есть отношение энергии, введенной в вещество, к энергии затраченной. Тогда введенную в вещество энергию можно определить, например, по разности удельной теплоты растворения исходного и механически активированного вещества [48.181].
Авторами [181] сделана оценка КПД центробежной планетарной мельницы ЭИ-2´150. В качестве тестового вещества использовался порошок ацетилсалициловой кислоты (АСК). При соотношении: 0.1 г АСК на 60 мл воды наблюдается полное растворение порошка, что позволяет определить всю запасенную механическую энергию в образце АСК. На рис. 15 представлена зависимость теплоты растворения АСК в воде от времени его МО.
Рис. 15.Изменение теплот растворения АСК в воде при температуре 308 К в зависимости от времени МО при вводимой шарами мощности 5 Вт/г
На основании этой зависимости авторы сделали вывод, что с увеличением времени механической обработки аспирина накапливаемая энергия не растет монотонно, а меняется периодически. Это явление можно объяснить сопутствующими релаксационными процессами: например, разрушением исходных межмолекулярных связей и следующей за этим релаксацией за счет образования других, что и приводит к изменениям величины накопленной в твердом теле энергии [78.80.209].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.