Термодинамічний аспект механізму окиснення алмазу в присутності вольфраму

Abstract

Проаналізовано термодинаміку реакцій, можливих в системі карбон–вольфрам–оксиген в умовах проведення кінетичних експериментів по окисненню алмазу киснем повітря в присутності вольфраму. Запропоновано кінетичну схему процесу, складеного з реакцій, зміни енергії Гіббса в яких найбільші за величиною та від’ємні за знаком. Схема задовільно пояснює факт зменшення швидкості окиснення алмазу модифікуванням його активних центрів вольфрамом. При малому вмісті вольфраму сповільнення реакції відбувається за механізмом “інгібування”, при великому – за механізмом “від’ємного каталізу”.

Проанализирована термодинамика реакций, возможных в системе углерод–вольфрам–кислород в условиях проведения кинетических экспериментов по окислению алмаза кислородом воздуха в присутствии вольфрама. Предложена кинетическая схема процесса, составленная из реакций, изменения энергии Гиббса в которых наибольшие по величине и отрицательные по знаку. Схема объясняет факт уменьшения скорости окисления алмаза модифицированием вольфрамом его активных центров. При малом содержании вольфрама замедление реакции происходит по механизму “ингибирования”, при большом – по механизму “отрицательного катализа”.

Thermodynamics of reactions which possible in the system of carbon–tungsten–oxygen has been analyzed under conditions of kinetic experiments on diamond oxidation by air oxygen in the presence of tungsten. A kinetic scheme of the process made up of reactions in which the change of Gibbs energy are the largest in magnitude and negative in sign. Scheme explains the reduction rate of diamond oxidation by modifying its active centers of tungsten. At a low content of tungsten slowing reaction occurs by the mechanism of “inhibition” at large – by the mechanism of “negative catalysis”.