Zur Kenntnis Des Mahlgutes

362 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XXVII, HEFT 6—12 Reaktionsmechanismus an der eigentlichen Stoffoberfläche und 2. die Diffusionsgeschwindigkeit der reagierenden Stoffe durch die unmittel- bar an der Oberfläche vorhandene Schicht, in welcher die Kon- zentrationsverhältnisse infolge der Reaktion andere geworden sind als in von der Reaktionszone abgelegeneren Teilen der nicht festen Phase. Für den Lösungsprozeß ist diese Gesetzmäßigkeit zuerst be- leuchtet worden von Noyes und Whitney43), und danach näher erörtert von Nernst12) auf der Grundlage von Arbeiten von Brunner. Man kann hiernach als wahrscheinlich annehmen, daß die Reaktion in der Grenzfläche so schnell verläuft, daß allein die Diffusion die Geschwindigkeit bestimmt. Obwohl man demnach in gewissen Fällen .die gewünschte Reaktionsgeschwindigkeit durch hinreichende Rührung hervorrufen kann, so wird auf alle Fälle die Ausdehnung der Grenz- fläche ein geschwindigkeitsbestimmender Faktor sein, und der Wert der Zerkleinerung bei dem festen Stoff ist also hier durch die dadurch entstandene Oberflächenvergrößerung bestimmt; jedoch ist hier vorauszusetzen, daß die Stoffe im zerkleinerten Zustand bis herab zu den kleinsten vorkommenden Korngrößen in für die feste Phase charakteristischen Eigenschaften auftreten. Da indessen die Oberfläche des reagierenden festen Stoffes unter dem Prozeß variiert, wird es nicht gleichgültig sein, ob diese Oberfläche das Resultat von gleich großen, gleichartigen Körnern ist, oder ob die Körner verschieden- artig und ungleich groß sind. Durch folgende Betrachtung ist dies leicht einzusehen: Nehmen wir der Einfachheit halber an, daß die Körner Kugeln sind, wird der Radius eines Kornes, indem dieser bei Beginn der Reaktion, d. h. zur Zeit t = o gleich r ist, nach Verlauf der Zeit t gleich r—et sein, wobei e unter Voraussetzung des Beibehaltens der gewöhnlichen Stoffeigenschaften als konstant angesehen werden kann. Solange nun die Größe et kleiner ist als der Radius des kleinsten vor- kommenden Korns, wird die gesamte Oberfläche unter der Reaktion abnehmen mit der Größe 878 tZr —47 n 82 t2, d. h. == 47 n 8 t (2rm — 8 t), wo n die Zahl der Körner und Im die Mittelzahl zwischen allen vorkom- menden Radien sind. In diesem Fall ist es also gleichgültig, ob die Körner gleich groß sind oder nicht. Überschreitet jedoch die Größe et den kleinsten ursprünglich vorkommenden Kornradius, so wird der Prozeß hiernach relativ langsamer verlaufen, als wenn alle Körner der Substanz gleich groß sind. Wäre dies der Fall, so wäre nämlich die Reaktion abgeschlossen zu der Zeit t = m, im entgegengesetzten Fall erst, wenn r 8 1 ~ *, wo Umax der größte vorkommende Kornradius ist. Die eben-