Физическая интерпретация теории восстановления / окисления металлов

В. Е. Рощин; А. В. Рощин

doi:10.14529/met160404

Авторы

В. Е. Рощин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
А. В. Рощин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/met160404

Ключевые слова:

теория восстановления, ионные вакансии, ионная и металлическая химическая связь, критический размер зародыша, электроперенос в оксидах

Аннотация

Изложена физическая концепция теории восстановления металлов в оксидах, в основе которой лежит обмен электронами между восстановителем и восстанавливаемыми катионами. Показано, что восстановление может происходить в объёме оксида в окружении металла анионами кислорода, для протекания процесса не требуется ни подвод восстановителя к месту выделения металлической фазы, ни отвод оттуда продуктов реакции. Образование металлической фазы происходит путём постепенной трансформации ионной химической связи в металлическую, минуя стадию образования атомов металла. Выделение новой фазы не испытывает затруднений, обусловленных межфазным натяжением, а её рост не вызывает деформации кристаллической решётки оксида. На основе развиваемой концепции с единых позиций объяснены все наблюдаемые варианты восстановления.

Показана принципиальная разница в механизме образования металлической фазы в оксиде и оксидной фазы в металле при полной аналогии процессов перераспределения электронов между металлом и восстановителем, металлом и окислителем.