Équation cinétique généralisée (incluant un facteur de symétrie) décrivant certaines réactions hétérogènes solide-gaz gouvernées par un régime mixte

(Laboratoire de Chimie I, « Electrochimie et interactions », 40, Avenue du Recteur Pineau, 86022 Poitiers), France.

Résumé

Les équations de Billy Valensi (¹), décrivant en cinétique hétérogène la réaction d’un grain ou d’un fil avec un gaz, lorsque la germination est instantanée, ont été généralisées à tous les cas de géométrie du réactif initial par l’introduction d'un facteur de symétrie p.

Diverses applications sont proposées: on peut notamment envisager l’étude (tout au moins théorique) des réactions complexes mettant en jeu simultanément les composantes interfaciales interne, externe et diffusive, même dans le cas où la caractéristique géométrique initiale du réactif s’altérerait progressivement en cours de réaction.

Abstract

Assuming instantaneous surface nucleation, a diffusion and/or phase boundary controlled heterogeneous reaction between a solid of spherical or cylindrical symmetry can be kinetically described by two equations previously developed by Billy and Valensi (¹).

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  This paper reports an attempt to extend these equations to any symmetry case, even if the geometry of the sample changes during the reaction. This aim is reacted by introducing a symmetry factor which takes into account all the symmetry cases in an expanded series of the equations Billy and Valensi.

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  The general kinetic equation obtained can also be written in a mathematically more correct matricial form, though less practical for usual calculations.

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  Several ways of theoretical investigations or experimental applications are proposed for this new equation.