酸化マンガン(IV)鉱石の熱分解反応速度

抄録

250～325メッシュにふるいわけられたGabonおよびAustralia産の2種類の酸化マンガン(IV)鉱石糧子を用い,これらの熱分解反応の動力学的検討を行なった。
本研究においては,分解温度を逐次反癒が起こらない500～575℃ にえらび,10^-3mmHg以下の減圧下において熱テンビンによる等温熱重量分析を行なった。得られたデータの解析にさいし,両鉱石試料とも放射伝熱係数が非常に小さく,減圧下であり,かつ試料の空隙率が大きいので,伝熱気境膜拡散,充てん層内拡散の各抵抗を無視し,ふるいわけられた試料が同一半径をもつたがいに独立な球形粒子の集合と見なし,未反応核モデルを適用し,その界面反応および粒子内拡散の2過程を組み合わせた速度式で解析を行なった。その結果,界面反応および粒子内拡散の活性化エネルギーが求められたが,これらの値はともにGabon鉱石がやや小さい。また,界面反応と粒子内拡散の2過程の抵抗分率の分解進行にともなう変化について調べたが,その結果,反応初期においては界面反応抵抗が全抵抗を支配するが,分解反応が進行すると粒子内拡散抵抗の分率が増大し,反応終期においては全抵抗の80%前後を占めることが判明した。