ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость скорости процессов от концентрации реагентов из "Общая химическая технология Том 1" В этом уравнении к относится к определенной температуре. [c.65] Физический смысл закона действия масс заключается в том, что скорость реакции определяется вероятностью встреч, или столкновений, молекул реагентов вероятность эта тем больше, чем выше концентрации реагентов. [c.65] Весьма важным условием, влияющим на скорость реакций, является энергия активации молекул, связанная с константой к и определяющая долю тех столкновений молекул, которые приведут к реакции. Реакции протекают тем быстрее, чем больше концентрация молекул и чем ниже энергия их активации. Последняя может в некоторых реакциях играть большую роль, чем концентрация реагентов. [c.65] С увеличением порядка реакции вероятность одновременной встречи молекул резко уменьшается следовательно, реакции высших порядков значительно труднее осуществимы, чем реакции первого и второго порядков. [c.65] На практике значительное большинство реакций является МОН о- и бимолекулярными тримолекулярные реакции весьма редки. Исследования механизма многомолекулярных реакций показали, что последние являются сложными реакциями, распадающимися на отдельные звенья (ступени, стадии, цепи), представляющие собой либо последовательные, либо разветвляющиеся (основную и побочные) реакции первого и второго порядка. Поэтому технологические процессы, основанные на сложных цепных реакциях, часто расчленяются на отдельные стадии — большей частью на реакции не выше второго порядка. [c.65] Во многих технологических процессах реакции протекают на границе твердой фазы (топохимические реакции). Топохимические реакции часто протекают автокаталитически. [c.65] Это уравнение, приложимое без поправок к гомогенным необратимым реакциям, в случае гетерогенных реакций требует введения в правую часть дополнительного множителя — поверхности соприкосновения фаз Р) и поправок к величине убыли концентрации реагента в одной из фаз, в связи с различными объемами фаз (V и V ). [c.66] Гораздо сложнее расчет скорости обратимых реакций, так как лишь в начальной стадии будет протекать только прямая реакция. С течением реакции количество ее продуктов будет возрастать, соответственно этому будет увеличиваться и скорость обратной реакции. Так как равновесие установится лишь при равенстве скоростей прямой и обратной реакций, то правая часть дифференциального уравнения должна отразить разность скоростей прямой и обратной реакций, что приводит к усложнению интегрального выражения скорости, особенно для многомолекулярных реакций. [c.66] Как следствие из закона действия масс, вытекает ряд технологических путей увеличения скорости гомогенных реакций. [c.66] Растворы должны быть возможно более концентрированными. Это достигается применением соответствующих растворителей, выпариванием или вымораживанием растворителя, систематическим донасыщением раствора в процессе производства (без чего скорость реакции, по мере ее течения, будет замедляться, так как будет уменьшаться концентрация непрореагировавших еще молекул). [c.66] Концентрация газообразных реагентов может быть повышена путем сжатия или сжижения под давлением. Другой путь может состоять в поглощении реагентов из низкоконцентрированных газовых смесей жидкостями (абсорбция) или твердыми веществами (адсорбция). Этим путем удается отделить реагенты от не участвующих в реакции составных частей газовой смеси, являющихся как бы балластом или инертной примесью, замедляющей реакцию. Некоторые газовые реакции протекают быстрее не в объеме, а на поверхности, т. е. на стенках или на насадке аппарата. Иногда поверхность играет каталитическую роль, иногда она влияет на скорость реакции благодаря своей более высокой (или более низкой) температуре. [c.66] Из закона действия масс следует также, что наибольший эффект дает повышение концентрации тех реагентов, которые участвуют в реакции наибольшим числом молекул. На практике зачастую вводят избыток одного нз реагентов, руководствуясь при этом не только соображениями об увеличении выхода и скорости, но и экономическими соображениями (большей частью вводя в избытке более дешевый реагент). [c.66] Повышение концентрации реагентов обусловливает не только ускорение реакции, но и уменьшение объема аппаратуры, экономию транспорта и изменение ряда других техно-экономических показателей. [c.66] При обратимых процессах реакция может быть существенно ускорена путем удаления продуктов из сферы реакций. [c.66] Если реакция протекает слишком быстро или мгновенно, а это по каким-либо причинам нецелесообразно, то реакцию замедляют, понижая концентрации реагентов веедением инертных примесей (или продуктов реакции), или один из реагентов вводят постепенно, небольшими порциями. [c.67] Вернуться к основной статье