Kinetics of oxidation of “V₅S₈” and V₃S₄

Abstract

The kinetics of oxidation of “V₅S₈” and V₃S₄ to V₂O₃ were studied by using both isothermal and nonisothermal thermogravimetry in the oxygen partial pressure range from 1.0×10⁻¹ to 1.0×10⁻³ atm. The kinetic equation describing the oxidation process was found to bekt=1-(1−α)^1/1.5 and was valid for the fraction of sample reactedα=0 to 80–95%. The activation energy was found to be from 45.9 to 27.8 kJ/mol⁻¹ for “V₅S₈”, and from 46.8 to 29.0 kj/mol⁻¹ for V₃S₄ over the temperature range 375 to 500°. The relationship between rate constantk andPO₂ was also determined.

Zusammenfassung

Die Kinetik der Oxydation von „V₅S₈“ und V₃S₄ zu V₂O₃ wurde mittels isothermer und nicht-isothermer Thermogravimetrie bei Sauerstoffpartialdrücken von 1·10⁻¹ bis 1·10⁻³ atm untersucht. Die den Oxydationsprozeß beschreibende kinetische Gleichungkt=1-(1-α)^1/1,5 ist bis zu einem Umsatzgrad von 80–95% gültig. Im Temperaturbereich von 375–500° liegt der Wert der Aktivierungsenergie für „V₅S₈“ zwischen 45,9 und 27,8 kj mol⁻¹ und der für V₃S₄ zwischen 46,8 und 29,0 kJ/mol⁻¹. Die Beziehung zwischen der Geschwindigkeitskonstantek undPO₂ wurde ebenfalls ermittelt.

Резюме

Используя изотермич ескую и неизотермиче скую термогравиметрию из учена кинетика окисления « V₅S₈» и V₃S₄ до V₂O₃ при парциальном давлени и кислорода от 0,1 до 0,003 атм. Реакция окислен ия описывается кинет ическим уравнениемкt=1−(1−α)^1/1.5 дл я области степени прев ращение 0-80-95%. Значения эн ергий активаций в области т емператур 375–500° для «V₅S₈» находятся в интервале 45,9–28,8 кдж-мол ь⁻¹, а для V₃S₄ — 46,8-29,0 кдж·моль⁻¹. Определен а также взаимосвязь м ежду константой скоростик и парциальным давлением кислорода.