化学反应速率与扩散传质速率

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

化学反应速率与扩散传质速率

化学反应速率vk 及扩散传质速率vD，它们各按自身的规律而变化。对于堆浸来说，经过一段时间的浸出后，有可能达到vk 与vD 相等，这时堆浸过程的速率v 可表示如下：

或kD（C0－Ci）＝kkC”j（2）

浸出中的化学反应多数是一级反应，即n＝1，于是式（2）变为

kDC0－k’DCt＝kkCi （3）

整理式（3），则得

因此时的浸出速率v 与vk 相等，故

当堆浸过程为化学反应速率所决定时，则kk《kD，即v＝kkC0

当堆浸过程为扩散传质速率所控制时，则kD《kk，即v＝kDC0

上述系两种极端情况，绝大多数的堆浸过程的化学反应速率与扩散传质速率的差别没有如此之大，但整个浸出过程仍由慢步骤所控制。由于化学反应常发生在界面处，人们常称此处为化学反应动力学区，简称动力区；而物质的扩散传质需在均一的液相中进行，故人们通常把进行扩散传质的溶液主体称为扩散动力学区。简称扩散区。

在反应区，化学反应速率受控于溶浸剂种类、浓度、接触面积、矿物组成及其价态、反应温度等主要因素。在扩散区，影响物质扩散传质速率的主要因素有：引起分子扩散的浓度梯度，引起对流扩散的外力－机械力、重力、毛管力等，分子或离子的直径、质量，介质溶液的粘度等。温度对扩散速率也有影