[en] KINETICS OF VANADIUM PENTOXIDE CARBOCHLORINATION AND SOME ASPECTS OF ITS CHEMICAL BEHAVIOR
[pt] A cinética da carbocloração do pentóxido de vanádio (V2O5) puro, pelo tratamento com gás cloro, de misturas sob a forma de pó, não-compactadas, de V2O5 e grafite (agente redutor), foi investigada, com o emprego do método termogravimétrico, no intervalo de 350 a 550°C, sendo estudada a influ...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Language: | pt |
| Published: |
MAXWELL
2006
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| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8200@1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8200@2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.8200 |
| Summary: | [pt] A cinética da carbocloração do pentóxido de vanádio (V2O5)
puro, pelo
tratamento com gás cloro, de misturas sob a forma de pó,
não-compactadas, de
V2O5 e grafite (agente redutor), foi investigada, com o
emprego do método
termogravimétrico, no intervalo de 350 a 550°C, sendo
estudada a influência,
sobre a velocidade de reação, das seguintes variáveis:
temperatura de cloração,
percentagem de agente redutor na amostra inicial e pressão
parcial do cloro. Na
avaliação do efeito da temperatura de cloração sobre a
cinética da reação, o
Modelo do Núcleo Não Reagido foi utilizado para
interpretar os resultados
experimentais obtidos. O valor calculado para a energia de
ativação da reação foi
de 52 kJ, na faixa de 350 a 400°C, sugerindo a reação
química como a etapa
controladora do processo, e de 12 kJ, na faixa de 400 a
550°C, caso em que a
difusão do gás reagente (condições fluidodinâmicas)
poderia ser o mecanismo
controlador. O efeito da percentagem de carbono, no
intervalo de 17 a 30%, nas
temperaturas de 350 e 500°C, revelou comportamentos
distintos da reação,
sugerindo a predominância, conforme o caso estudado, de
fatores diferentes, tais
como o contato sólido-sólido, atuando para aumentar a taxa
de reação, e o excesso
estequiométrico de carbono ou a dificuldade de penetração
do gás reagente,
concorrendo para diminuir a taxa de reação. A reação
investigada caracterizou-se
por ser aproximadamente de segunda ordem em relação ao
cloro, à temperatura de
350°C, e, de primeira ordem, a 500°C. === [en] The kinetics of the carbochlorination of pure vanadium
pentoxide (V2O5) by
the treatment of a powdered mixture of V2O5 and graphite
with chlorine gas, was
investigated, using the termogravimetric method, in the
temperature range of
350°C to 550°C. The effect of chlorination temperature,
amount of reducing agent
(graphite) and partial pressure of chlorine gas on the
reation kinetics was studied.
Regarding the influence of temperature on the reaction
kinetics, the shrinking-core
or topochemical model was used to explain the experimental
results obtained
during this study. The activation energy of the reaction,
in the temperature range
of 350 to 400°C, was 52 kJ, suggesting the chemical
reaction as the rate
controlling step, and, in the temperature range of 400 to
550°C, was 11 kJ, as the
diffusion of the reacting gas (fluid-dynamic conditions)
seems to be the limiting
step. The effect of the amount of graphite, in the range
of 17 to 30%, at the
temperatures of 350°C and 500°C, leads to distinct
reaction behaviors,
distinguishing the predominance of different factors
according to the case studied,
such as the contact between the reacting solids, which
acts in order to increase the
reaction rate, and the excess of carbon amount or the
difficult of penetration of the
reacting gas, acting towards a reduction of the reaction
rate. The reaction occurred
to be about second-order with respect to Cl2, at the
temperature of 350°C, and
first-order, at 500°C. |
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