礦石固體顆�？紫短卣麒b定用礦相光學顯微鏡
從礦石中提取有價金屬必須實現的種種變化，一般是通過多
相過程發生的。雖然大多數反應包含一系列比較復雜的步驟，可能
需要分別加以處理，但總反應的某些基本方面，對多數反應來說
都是共同的，這些基本方面可以分類分析。在本章，我們考察一
些基本反應步驟及其在許多個別反應體系中的應用，著重研究非
催化流體一固體反應。
1．反應物和生成物在流體主體與固體顆粒外表面之間的質
量傳遞；
2．反應物和生成物在固體孔隙內部的擴散；
3．流體中的反應物與固體中的反應物之間的化學反應。
不過近來人們已經認識到，速度控制步驟可隨反應條件而改
變，因而在規定的一些條件下得到的那些反應速率數據，在另一
些條件下也許并不適用。而且，往往不可能是一種速率控制步驟，
因為可能有幾個步驟對總反應速率有大體相同的影響。隨著反應
的進行，這些步驟的相對重要性也可能發生變化。因此，了解各
反應步驟之間的相互關系，不僅對確定規定條件下的速率控制步
驟是重要的，而且對于是否必須考慮一個以上的控制步驟來表達
總反應速率也是重要的。
除了包括物質化學變化在內的上述反應步驟之外，還有兩種
過程對總反應速率具有重要影響，即熱傳遞和反應中固體結構的
變化。許多流體一固體反應，不是放熱就是吸熱。反應熱必須從
外界向反應發生的區域傳遞，或者相反。傳熱方式包括：(1)外
界與固體表面之間的對流和輻射，(2)固體內部的傳導。化學反
應和反應熱可能引起結塊或孔隙結構方面的其它變化，而這些變
化又可能對總反應速率有顯著影響。
如果固體反應物為多孔體，那么通過孔隙的擴散很重要，這
時對反應起重要作用的不再是固體的外表面，而固體大部分都在
起作用。在形成多孔產物的致密固體的反應中，孔隙擴散也很重
要，因為通過孔隙的擴散比通過固相的擴散要快得多。
孔隙擴散比流體相中的擴散復雜得多。如此復雜是由于多孔
固體中擴散通道不是筆直的，而是彎曲的，而與孔隙結構有關的
彎曲度，很難估算。此外，孔隙小于不同物質的平均自由程時，
分子擴散定律便不再適用，但Knudsen擴散卻很重要。在某些情
況下，固體內部會建立明顯的壓力梯度，這時還必須考慮因壓力
梯度而引起的傳質過程。
孔隙擴散在多相催化、同位素分離與干燥等許多科學與工程
領域中都十分重要。
