化学工程与过程技术杂志
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抽象的

如何在固态生产中完全避免浪费？

格尔德·考普

概述了不产生废物的气固和固固反应的机理、合成应用、规模化和工业生产。这些反应得益于较低的活化能（相对于熔融反应）、具有明确反应终点的有利动力学，以及大多数反应特异性，仅产生一种纯净形式的产物，无需后处理。因此，它们在无溶剂（不仅是“无溶剂”）且无浪费的情况下进行。固态的讨价还价不应该通过加热熔化（例如，在没有温度控制的情况下研磨）或通过“添加少量溶剂”而放弃。分子（或离子）固态反应，无论是气-固还是固-固，都受益于晶内长程各向异性分子迁移的解理面、通道或空隙的存在。这种化学变化时内部局部压力的释放是至关重要的。这是经过实验验证的。在固-固情况下，混合和接触会产生热力学上更稳定的产物，但这并不排除动力学控制。最重要的是控制温度，以便在所有反应阶段都不会达到共晶温度（熔体）。介绍了来自 26 种反应类型的数千个 100% 产率反应中的典型例子，这些反应特别精致（否则无法获得）或其他有趣的产品，并举例说明了扩大到连续工业生产的规模。此外，机械化学反应（例如无限共价材料的反热力学机械键断裂）可以是无浪费的，当键断裂在纳米尺度停止时，以最稳定的可能性结束。概述了正确的实验（最重要的是严格的温度控制）并轻松安全地实现。