Předmluva k českému vydání 13 // Předmluva 15 // Úvod 19 // První část // DEFINICE, METODY A EXPERIMENTÁLNÍ ÚDAJE // 1. Rozsah reakce a reakční rychlost 25 // 1.1 Uzavřené soustavy 25 // 1.11 Reakční proměnné charakterizující rozsah reakce 25 // 1.111 Homogenní soustavy 25 // A) Jednoduchá chemická reakce 25 // B) Soustava reakcí 29 // 1.112 Heterogenní soustavy 30 // A) Obecný případ 30 // B) Jednoduchý příklad reakce v soustavě tuhá látka — plyn 31 // 1.12 Reakční rychlost v uzavřených soustavách 34 // 1.121 Definice 34 // 1.122 Vztahy mezi reakční rychlostí a rychlostí vzrůstu látkového // množství jedné složky 35 // A) Jediná reakce probíhající v uzavřené homogenní soustavě 35 // B) Několik reakcí probíhajících současně v uzavřené homogenní // soustavě 37 // C) Několik reakcí probíhajících současně v uzavřené heterogenní // soustavě 37 // 1.123 Rychlostní rovnice 40 // A) Jediná reakce v uzavřené homogenní soustavě 40 // B) Současné reakce v uzavřené homogenní soustavě 41 // C) Současné reakce v uzavřené heterogenní soustavě 41 // 1.2 Otevřené soustavy 42 // 1.21 Reakční rychlost 43 // 1.211 Jednoduchá reakce 43 // 1.212 Současné reakce 46 // 1.22 Rychlostní rovnice v otevřené soustavě tuhá látka — plyn 50 // Literatura 51 // 2. Volba experimentálního zařízení a podmínek 52 // 2.1 Práškové tuhé vzorky 53 // 2.11 Dynamický režim 53 // 2.12 Statický režim 55 // 2.121 Uzavřená soustava 55 // A) Přímá měření uvnitř reaktoru 55 // B) Měření v měrné cele 56 // 2.122 Otevřená soustava 57 // A) Plynná směs výchozí a konečné látky 57 // B) Plynná směs jediné reakční složky, výchozí nebo konečné, // zředěné inertním plynem 59 // C) Jediná plynná reakční složka, výchozí nebo konečná 60 //
Ca) Proudění plynu nezpevněným vzorkem v blízkosti počátečního okamžiku 61 // Cb) Rozšíření předchozího problému na všechny hodnoty stupně // přeměny 66 // Cc) Příklady reaktorů se zařízením pro vnitřní měření 70 // Cd) Přenos tepla 73 // 2.13 Smíšený režim 76 // 2.14 Znalost složek chemické soustavy 77 // 2.141 Charakteristické vlastnosti složek soustavy a jejich změny 77 // A) Strukturní a morfologické údaje 77 // Aa) Strukturní úvahy 77 // Ab) Morfologické úvahy 78 // B) Složení 79 // Ba) Tuhé látky 79 // Bb) Plyny 79 // C) Termodynamické údaje 80 // Ca) Stabilita složek soustavy 80 // Cb) Změny stavu 80 // D) Elektrické a magnetické vlastnosti 81 // E) Povrchové vlastnosti ľ 81 // Ea) Studium chemisorpce 82 // Eb) Tepelná desorpce 83 // Ec) Povrchová elektrická vodivost 83 // Ed) Elektronová paramagnetická rezonance 83 // Ee) Infračervená spektroskopie 83 // Ef) Výstupní práce 84 // Eg) Povrchová elementární mikroanalýza 84 // 2.142 Předběžné opracování vzorku 84 // 2.2 Polykrystalické nebo monokrystalické kompaktní vzorky 85 // 2.21 Vyšetřování povrchů 85 // 2.22 Mikroanalýza povrchových procesů 85 // 2.221 Příprava čistých povrchů 86 // 2.222 Metody povrchové mikroanalýzy 86 // A) Radioaktivní značkovací atomy 86 // B) Difrakce pomalých elektronů 87 // C) Augerova spektroskopie 87 // D) Iontová mikroanalýza podle Slodziana a Castainga 87 // E) Povrchová mikroanalýza pomocí jaderných reakcí 88 // Literatura 88 // 3. Experimentální údaje o kinetice reakcí v soustavách tuhá látka — plyn 91 // 3.1 Typické tvary křivek reakční přeměny 91 // 6 // 3.11 Nulová počáteční rychlost 92 // 3.111 Fyzikálně chemické přeměny bez difúze 92 // 3.112 Vlastní chemické přeměny 94 // A) Rozklady tuhých látek 94 //
Aa) Endotermické rozklady 94 // Ab) Exotermické rozklady 97 // B) Redukce oxidů kovů 107 // C) Oxidace kovů 109 // D) Sulfidace kovů a solí 110 // E) Jiné reakce 114 // 3.12 Počáteční rychlost není nulová 114 // 3.121 Počáteční rychlost je maximální 115 // A) Rozklady tuhých látek 115 // Aa) Exotermické rozklady 115 // Ab) Endotermické rozklady 116 // B) Redukce oxidů kovů 118 // C) Oxidace solí 120 // D) Sulfidace solí 121 // E) Oxidace kovů a slitin 121 // F) Sulfidace kovů a oxidů kovů 126 // 3.13 Závěry 128 // 3.131 Faktory a opracování vzorků, které mohou vyvolat změny kinetického režimu 130 // 3.132 Faktory, které ovlivňují indukční periodu nebo mají katalytický // či inhibiční účinek 132 // 3.133 Další důležité faktory: struktura, morfologie, teplota a tlak 133 // 3.2 Anomální závislosti reakční rychlosti na teplotě a na tlaku 137 // 3.21 Vliv zvýšení teploty na rychlost oxidace uhlíkového vlákna nad 1000 °C 137 // 3.22 Vliv snížení tlaku vodní páry na rychlost tepelného rozkladu některých hydrátů 138 // 3.3 Experimentální údaje o některých nukleačních procesech 142 // 3.31 Nukleace v adsorbovaných vrstvách 143 // 3.32 Povrchová nukleace trojrozměrných fází 147 // Literatura 147 // 4. Zpracování experimentálních výsledků a tvar rychlostních rovnic 152 // 4.1 Separace proměnné a v rychlostní rovnici 152 // 4.11 Afinní transformace v řadě experimentálních křivek 152 // 4.12 Funkce f(«) charakteristická pro velikost reakění oblasti 155 // 4.13 Experimentální údaje o funkci k(T, P4) 156 // 4.14 Souvislost rychlostních rovnic v kinetice heterogenních a homogenních reakcí. Základní pravidla 159 // 4.2 Křivky reakčního rozsahu nejsou afinně transformovatelné 167 // 4.21 Reakění oblast je rozdělena do několika homogenních reakčních zón 167 //
4.22 Účinná reakční oblast rozdělená na části, které jsou separovány jak // časově, tak i prostorově 169 // 4.221 Tvorba jediného zárodku 169 // 4.222 Tvorba několika zárodků 173 // Literatura 182 // Druhá část // ZÁKLADY INTERPRETACE // 5. Morfologické modely tvorby a růstu zárodků 185 // 5.1 Nukleace a růst zárodků 186 // 5.11 Zákony nukleace 186 // 5.111 Homogenní a heterogenní nukleace 186 // A) Termodynamický přístup 186 // Aa) Homogenní nukleace v tuhé látce 186 // Ab) Heterogenní nukleace 188 // Ac) Homogenní prenukleace 188 // B) Kinetický přístup 189 // Ba) Rychlost nukleace v homogenním prostředí 189 // Bb) Rychlost nukleace v tuhé fázi 190 // 5.112 Nukleace v jediném kroku 191 // 5.113 Nukleace v několika krocích 192 // 5.12 Morfologické modely tvorby a růstu zárodků 196 // 5.121 Náhodná nukleace v mřížce výchozí tuhé látky 199 // A) Avramiho rovnice 200 // B) Jerofějevova rovnice 201 // C) Zobecnění Avramiho rovnice v teorii Alnatta a Jacobse 202 // 5.122 Akcelerační periody v exponenciálním tvaru 203 // 5.123 Nukleace výlučně na povrchu tuhé látky 208 // A) Rovinný model 208 // B) Kulový model 214 // 5.124 Velmi rychlá povrchová nukleace 224 // A) Ochranná vrstva není přítomna 225 // B) Nukleace a růst v povrchu ochranných vrstev 227 // 5.2 Teoretický přehled růstu tenkých vrstev oxidů kovů 227 // 5.21 Výpočet limitní tloušťky x0 na mezifází kov — oxid 228 // 5.22 Různé případy 231 // 5.221 Tloušťka vrstvy X je mnohem větší než x0 231 // 5.222 Tloušťka vrstvy je malá ve srovnání S x0 231 // A) Růst tenkých vrstev 232 // Aa) Případ polovodiče typu n; parabolický zákon 232 // Ab) Případ polovodiče typu p; kubický zákon 233 // B) Růst velmi tenkých vev; nepřímý logaritmický zákon 234 // Literatura 236
6. Molekulární modely a elementární děje 238 // 6.1 Elementární transportní kroky reagujících látek 238 // 6.11 Adsorpční procesy 238 // 6.111 Adsorpční kapacita povrchu 238 // 6.112 Disociace adsorbovaných molekul 241 // A) Pevná vazba a volná částice 242 // B) Pevná vazba a slabá vazba 242 // C) Dvě pevné vazby 243 // D) Dvě slabé vazby 243 // 6.113 Langmuirův model; výpočet rychlosti adsorpce a desorpce 244 // A) Adsorpce bez disociace 244 // B) Dvoucentrová adsorpce bez disociace 246 // 8 // C) Adsorpces disociací 246 // D) Pohyblivost adsorbovaných molekul 248 // 6.114 Interakce a povrchová heterogenita 248 // 6.115 Reakce mezi dvěma adsorbovanými částicemi; bimolekulární // proces 248 // 6.12 Difúzni přeskok 249 // 6.121 Pravděpodobnost difúzního přeskoku v jednom směru 250 // 6.122 Efektivní frekvence difúzních přeskoků v jednom krystalografickém směru 253 // 6.2 Mezifázové kroky 254 // 6.21 Elementární kroky na mezifázích při oxidaci kovů (ochranné vrstvy) . 254 // 6.211 Tuhá látka MG je typu n s intersticiálními kationty 258 // A) Mezifázové vnější kroky 259 // B) Mezifázové vnitřní kroky 261 // C) Anihilace vakancí v kovu 262 // 6.212 Tuhá látka MG je typu n s aniontovými vakancemi 266 // A) Vnější mezifázové kroky 266 // B) Vnitřní mezifázové kroky 267 // 6.213 Tuhá látka MG je typu p s kationtovými vakancemi 270 // A) Vnější mezifázové kroky 270 // B) Vnitřní mezifázové kroky 272 // C) Anihilace vakancí v kovu 274 // 6.214 Tuhá látka MG je typu p s intersticiálními anionty 274 // A) Vnější mezifázové kroky 274 // B) Vnitřní mezifázové kroky 274 // 6.22 Elementární procesy v mezifází za nepřítomnosti ochranné vrstvy 277 // 6.221 Endotermický vratný rozklad 277 // 6.222 Redukce oxidu kovu vodíkem 281 //
6.23 Vrstvy bez ochranného účinku; krok chemické nukleace 283 // Literatura 287 // 7. Kombinace elementárních kroků v aproximaci kvazistacionárního stavu 289 // 7.1 Aproximace kvazistacionárního stavu 289 // 7.11 Reakce v heterogenních systémech 290 // 7.12 Kombinace elementárních kroků, o nichž předpokládáme, že jsou vratné // a stejně lokalizovány 292 // 7.121 Jednoduchá otevřená sekvence 293 // 7.122 Jednoduchá uzavřená sekvence 295 // 7.2 Nepřítomnost ochranné vrstvy 299 // 7.21 Tepelné rozklady 299 // 7.22 Redukce oxidů kovů vodíkem 300 // 7.3 Růst ochranné vrstvy 301 // 7.31 Obecná hlediska 301 // 7.311 Základní teorie 301 // A) Difúzni teorie 302 // B) Kvazitermodynamická teorie 304 // C) Elektrochemické teorie 305 // D) Teorie krystalové neuspořádanosti 305 // 7.312 Vliv tlaku a teploty u mezifázových rovnováh 308 // 9 // 7.313 Úplný vztah pro oxidaci kovů v termodynamickém přepisu difúzni teorie 310 // 7.32 Kombinace elementárních dějů v limitních případech strukturní teorie 315 // 7.321 Sekvence difúzních přeskoků 315 // A) Výraz pro difúzni koeficient v teorii náhodného pohybu 316 // B) Použití aproximace stacionárního stavu při zpracování sekvence difúzních přeskoků 319 // C) Velikost ekvipotenciálních ploch závislá na souřadnici 323 // 7.322 Použití aproximace kvazistacionárního stavu v různých limitních případech krystalové neuspořádanosti 325 // A) Rovinný vzorek 327 // B) Částice s válcovou nebo kulovou symetrií 327 // C) Řešení soustavy rovnic 330 // Ca) Elementární kroky na vnějším mezifází 331 // Cb) Elementární kroky na vnitřním mezifází 332 // Cc) Příklad kombinace rovnic 3., 4. a 6. v případě nestechiometrie intersticiálních kationtů 335 //
D) Zákon reciprokých rychlostí a doplňkové rovnice v případě, že ochranná vrstva je polovodičem typu n nebo p 338 // Literatura 341 // 8. Zjednodušená kinetika, závislost na tlaku a na teplotě a změny režimu 343 // 8.1 Závislost na tlaku a na teplotě v jednoduchých případech 343 // 8.11 Ochranná vrstva se netvoří; závislost na tlaku 343 // 8.111 Tepelný rozklad oxidů kovů 343 // 8.112 Redukce oxidů kovů vodíkem 344 // A) Řídícím krokem je adsorpce vodíku a ostatní kroky probíhají rovnovážně 344 // B) Řídícím krokem je mezifázový proces 345 // C) Řídícím krokem je desorpce vodní páry 346 // 8.12 Růst ochranné vrstvy; závislost na tlaku a na teplotě 347 // 8.121 Příklad odvození výrazů pro reakční rychlost jako funkci tlaku, // je-li ochranná vrstva polovodičem typu n 347 // A) Neuspořádanost kationtových intersticiálních poloh 347 // Aa) Řídícím krokem je adsorpce plynu G 347 // Ab) Řídícím je jeden z kroků 2., 3., 4., 5. nebo 6., které jsou zahrnuty ve spojené rychlostní rovnici 3‘., 4., 6’ 348 // Ac) Řídícím krokem je difúze vakancí v kovu 349 // Ad) Řídícím dějem je zaplňování vakancí v kovu na vnějším // povrchu kovu 349 // B) Jiné typy krystalové neuspořádanosti 349 // 8.122 Pokus o interpretaci experimentální aktivační energie v různých // limitních případech krystalové neuspořádanosti 354 // 8.123 Diskuse platnosti zjednodušujících předpokladů 360 // 8.124 Identifikace kroků, které určují reakční rychlost 362 // A) Způsob zjištění, že řídícím dějem je jediný krok 362 // B) Lokalizace řídícího kroku 363 // Ba) Rovinný kovový vzorek 363 // Bb) Válcový nebo kulový kovový vzorek 364 // Bc) Příklad s rovinnou symetrií 364 // Bd) Příklad s kulovou symetrií 366 // 8.2 Změny kinetického režimu 369 //
8.21 Změny režimu prvého druhu 369 // 8.211 Definice 369 // 8.212 Příklad 369 // 8.213 Identifikace změny režimu prvého druhu 370 // A) Změna režimu je důsledkem přechodu z jednoho řídícího kroku na druhý 370 // Aa) Řídícím krokem byl mezifázový děj a v novém režimu se stává řídící difúzní sekvence nebo naopak 370 // Ab) Řídící krok byl lokalizován na jednom mezifází a v novém režimu je lokalizován na druhé mezifází 370 // B) Změna režimu prvého druhu je důsledkem přechodu řídící kombinace elementárních kroků na jinou kombinaci nebo na jediný řídící krok 371 // 8.214 Vliv na morfologii 371 // 8.22 Změny režimu druhého druhu 371 // 8.221 Definice 371 // 8.222 Příklad 372 // 8.223 Vliv změny velikosti částic 372 // 8.23 Změny smíšeného režimu 372 // 8.231 Definice 372 // 8.232 Příklady u reakcí s tvorbou ochranné vrstvy 373 // 8.24 Závěry 374 // 8.3 Studium faktorů charakteristických pro reakční průběh v systému tuhá // látka — plyň 375 // 8.31 Typy reakčního průběhu 375 // 8.32 Příklady 376 // 8.321 Příklad spojeného účinku pnutí a struktury 376 // 8.322 Význam iontové pohyblivosti 376 // 8.4 Závěr 377 // Literatura 379 // Význam použitých symbolů 380 // Věcný rejstřík 385 // Jmenný rejstřík 391