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能不能制得熔融態的碳酸鈣?

2022-02-03知識

能。

碳酸鈣不是到850℃立即就分解的,分解速度很緩慢。而且到1200℃分解速度仍然是按照數小時為單位進行的,所以完全有可能熔化,只是這個熔化是一個過程而不是一個平衡狀態。

  • 10月30日修改,分解過程是一個動力學控制的過程,這裏涉及到傳質,傳熱的問題。評論指出水泥分解爐能在1000度以下分解碳酸鈣,時間是秒級的。這裏水泥分解爐是一個非常理想(被充分最佳化的)反應條件,我上文沒有給出分解緩慢的動力學條件,有誤導的讀者的成分,請大家批判性閱讀。
  • 這裏參照實驗在立式管式爐中,其在氮氣保護氣下,粒徑為45μm,950攝氏度下超過1h,超過1000度以後需要1000s。
  • [1]李佳容,朱建國,朱書駿,劉敬樟,李百航.快速加熱條件下碳酸鈣分解動力學[J].中國粉體技術,2018,24(06):1-7.
  • 關於二氧化碳抑制分解的過程,以下文獻有較為詳盡的論述。
  • [2]盧尚青,吳素芳.碳酸鈣熱分解進展[J].化工學報,2015,66(08):2895-2902.
  • 如果,想要處於一個平衡的熔融狀態,那如何實作能? 加壓力。

    為什麽加壓力可以?

    已知碳酸鈣分解要產生二氧化碳,我們只要抑制二氧化碳從碳酸鈣表面溢位,就能阻止其分解。二氧化碳作為一種氣體,我們防止它溢位最簡單的方式加壓力,而且最好的方案就是用二氧化碳加壓,使得環境中的二氧化碳分壓大於固體表面的二氧化碳分壓。

    具體需要加多少壓力,理論上可以透過反應的吉布士自由能變,摩爾熱容,溫度等數據計算化學平衡常數估計。我目前沒有仔細查閱資料進行核實。百度百科給出的說法是10.7MPa的熔點是1289℃。