Что значит "топохимические реакции"

химические реакций с участием твердых тел. Особенность топохимических реакций - их локализация на поверхности раздела твердых реагентов и продуктов реакций в тех местах, где имеются нарушения кристаллической решетки (дефекты). Топохимические реакции сопровождают многие природные процессы (выветривание, превращения минералов). На топохимических реакциях основано восстановление металлов из руд, промышленное получение строительных и полупроводниковых материалов.

реакции химические , происходящие на границе раздела твёрдых фаз. Примеры Т. р.: дегидратация кристаллогидратов, восстановление окислов, термический распад азидов тяжёлых металлов и т.д. Особенности Т. р.:

1. они начинаются не во всём объёме, а с отдельных, наиболее реакционноспособных мест твёрдого тела (локализация процесса);

2. возникнув в каком-то месте, реакция продолжается в соседних областях кристалла (автолокализация процесса). Причины локализации процесса при Т. р. обычно связаны с наличием дефектов в кристаллах и малой подвижностью ионов, атомов или молекул, образующих кристаллическую решётку . Автолокализация процесса обусловлена каталитическим влиянием твёрдого или газообразного продукта реакции, а также кристаллохимическими особенностями развития реакции в кристалле. Межфазовая поверхность, в пределах которой локализованы Т. р., возникает вследствие образования и роста реакционных ядер; скорость процесса обычно пропорциональна величине этой поверхности в каждый данный момент времени. Поэтому кинетический анализ Т. р. включает не только учёт развития процесса во времени, но и в пространстве. Значит, влияние на скорость Т. р. оказывают дефекты в кристаллах. Оно проявляется в изменении как числа потенциальных центров реакции на поверхности, так и условий для явлений переноса в твёрдом теле. С существенной ролью дефектов в развитии Т. р. связаны также широко известный эффект влияния «предыстории» препарата (реагента) на его реакционную способность, многообразие факторов, воздействующих на их скорость, и т.д. Характер влияния дефектов в кристаллах на скорости Т. р. в каждом конкретном случае зависит как от вида и концентрации дефектов, так и от механизма элементарных стадий.

   Т. р. широко используются на практике. К числу наиболее важных Т. р. относятся процессы обжига, восстановления, хлорирования руд многих металлов, цементация стали, производство керамики и огнеупоров, приготовление катализаторов, получение ферритов, некоторые стадии фотографического процесса, газовая коррозия металлов и сплавов. Во многих случаях разложение взрывчатых веществ при нагревании, процессы синтеза и очистки полупроводниковых материалов также относятся к Т. р.

   Лит.: Болдырев В. В., Влияние дефектов в кристаллах на скорость термического разложения твердых веществ, Томск, 1963; Дельмон Б., Кинетика гетерогенных реакций, пер. с франц., М., 1972; Розовский А. Я., Кинетика топохимических реакций, М., 1974.

   В. В. Болдырев.

Топохимические реакции — реакции, происходящие в твердой фазе на границе раздела твердого исходного вещества — твердого продукта реакции (напр., дегидратация кристаллогидратов , окисление металлов ). Наиболее практически важные топохимические реакции: обжиг, восстановление, хлорирование руд тяжелых и цветных металлов, приготовление катализаторов , получение ферритов , цементация стали, получение керамики и огнеупоров и т. д.