什么是化学迁移反应?

[拼音]：huaxue qianyi fanying

[外文]：chemical transportation reaction

凝聚态物质与气体结合生成气态化合物，迁移到另一温度与压力的环境，又自行分解，达到物质的提纯或改变物理状态（或二者兼有）的反应。例如，凝聚相物质M（单质或化合物）与气体A（单质或化合物）在一定温度t1及压力p1下结合生成气态化合物MxAy：

(1)

此气态中间产物MxAy迁移到另一温度为t2、压力为p2的环境，由于物理条件的变化又行分解为M及气体A。

碘化法提纯锆是化学迁移反应在冶金中应用的一个例子：

(2)

提纯过程在真空下有炽热灯丝的碘化炉内进行（见图）。碘蒸气与反应器周边的原料粗锆在200～280℃下反应生成气体ZrI4，后者扩散到用电流加热到1450℃的钨丝上进行分解，将纯锆沉积在钨丝上，成为“结晶棒”。碘化法提纯锆的效果见表1。碘化法还用于提纯钛、铪、钒、铌、钽、钍等金属。

用羰基法制备不同形态的高纯镍，是冶金中应用化学迁移反应原理的又一例：

(3)

使气相产物羰基镍在不同于生成时的条件下分解，可获得不同粒度的纯镍粉、镍丸、镍薄膜、镍表面覆盖层或镍单晶等。羰基法制取纯镍粉已有工业规模生产。羰基法还用于制备纯铁、钴、铬、钼、钨等金属粉，也可以制备一定组成的合金粉。

用铝的一价氯化物的歧化反应(dispro-portion reaction)从铝或铝合金（如铝铁或铝硅合金）中提取纯铝：

(4)

也是化学迁移反应在冶金中应用的一个例子（见歧化分解）。

化学迁移反应是一个可逆反应，它必要的热力学条件是：

（1）生成气相中间产物的反应自由焓表达式ΔG＝A+BT中A与B的符号必须相反。

（2）反应向逆方向进行的转化温度


必须是一个便于 *** 作的温度。如果温度太高，则可采用真空以降低此温度。高压 *** 作可提高反应速度，改善动力学条件。被迁移物质Μ的迁移方向取决于生成气相中间产物反应的焓变ΔH（即A）的符号（表2）。

参考书目

H. Schfer， Chemical Transport Reactions，Academic Press， New York，1964.魏寿昆：《冶金过程热力学》，第五章，上海科学技术出版社，上海，1980。