发布时间 : 星期一 文章武汉理工大学材料科学基础各章节例题及答案更新完毕开始阅读acbb1bbfd2d233d4b14e852458fb770bf78a3b36
【解】 ∵
∴
由题意可知：当T从451℃增加至493℃时，
故
得活化能 【例8-6】首先利用实验方法确定莫来石的形成是属于一
级反应，并通过一级反应的公式求
出K1。然后利用K1理论上计算在已定的料块中粘土转化成莫来石所需要的保温时间。这对
于以莫来石为主晶相的陶瓷和耐火材料来说很有意义。已知某粘土的成分是SiO251.2wt％，
Al2O333.3wt％，烧失量是11.2％，分析的全部氧化物总和为100％ ，煅烧温度是1453K，
利用测定不溶于20％ 氢氟酸的残渣来确定的莫来石化温度之数据是：经过1h的煅烧，残 渣为烧后粘土的6.1％；经过2h的煅烧，残渣为烧后粘土的12％；经过3h的煅烧，残渣为
烧后粘土的16.3％； 经过4h的煅烧，残渣为烧后粘土的18.2％；经过5h的煅烧，残渣为
烧后粘土的22％。
【解】 莫来石的形成反应是3Al2O3＋2SiO2＝3Al2O3·2SiO2，到底能形成多少莫来石，则
需考虑粘土中Al2O3与SiO2含量，以此来确定理论上可能形成莫来石的最大量。
设原粘土质量为100g，烧失后是100g－11.2g＝88.8g
,
莫来石3Al2O3·2SiO2的相对分子量是426，Al2O3和SiO2的相对分子量分别是 102和60。于是理论上在粘土中所能形成的莫来石是
，
计算表明在粘土中最多形成52.2％的莫来石，在这52.2％的莫来石中有37.5％的 Al2O3和14.7％的SiO2。亦即粘土中用于形成莫来石的原始质量分数是37.5％Al2O3，14.7％
SiO2。现将一定时间间隔的实验中测定的物质浓度列于下表8-1。 表8-1 不同时间反应进程数据
莫来石产量 时间（h） （％） 氧化物累积减少百分率 莫来石中所含氧化物（％） （％） SiO2 1.7 3.4 4.6 5.4 Al2O3 37.5 33.1 28.9 25.8 23.7 SiO2 14.7 13.0 11.3 10.1 8.3 Al2O3 0 1 2 3 4 0 6.1 12.0 16.3 18.2 4.4 8.6 11.7 13.8