Oxidarea nichelului și proprietățile de transport ale oxidului de nichel
Cinetica de oxidare a nichelului de înaltă puritate, precum și nonstoichiometria și difuzia chimică în oxidul de nichel au fost studiate în funcție de temperatură (1373-1673 K) și presiunea oxigenului (10-105 Pa) folosind tehnici microtermogravimetrice. Pentru a elimina posibila participare a difuziei la limita granulelor la creșterea calcarului la temperaturi mai scăzute, măsurătorile vitezei de oxidare au fost întotdeauna începute la cea mai ridicată temperatură (1673 K), când s-a format calcarul cu granulație grosieră, iar dependența de temperatură și presiune a vitezei de oxidare a fost determinată prin scăderea treptată a temperaturii unei astfel de probe preoxidate. Nonstoichiometria și coeficientul de difuzie chimică în Ni1-yO au fost, de asemenea, determinate pe astfel de probe de oxid cu granulație grosieră, obținute prin oxidarea completă a nichelului la cea mai înaltă temperatură (1673 K). S-a constatat că, în astfel de condiții, oxidarea nichelului urmează strict legea parabolică a vitezei, iar constanta parabolică a vitezei acestei reacții este următoarea funcție de temperatură și de presiunea oxigenului: kp=0,142pO21/6exp(-(239kJ/mol)/RT). Rezultatele măsurătorilor de nonstoichiometrie, la rândul lor, pot fi descrise prin următoarea relație: y=0,153pO21/6exp(-(80kJ/mol)/RT). În cele din urmă, s-a constatat că coeficientul de difuzie chimică în Ni1-yO este independent de activitatea oxigenului, ceea ce indică faptul că mobilitatea defectelor punctiforme în acest oxid nu depinde de concentrația acestora, fiind următoarea funcție de temperatură: D̃=0,186exp(-(152kJ/mol)/RT). S-a demonstrat, că constantele parabolice ale vitezei de oxidare a nichelului, calculate din datele de nonstoichiometrie și difuzie chimică, sunt în concordanță excelentă cu valorile kp determinate experimental. Toate aceste rezultate indică în mod clar că defectele predominante în oxidul de nichel nonstoichiometric (Ni1-yO) sunt vacanțe de cationi dublu ionizați și găuri de electroni, iar scara de oxid pe nichel crește prin difuzia volumică spre exterior a cationilor.
.