Гетерогенный процесс определение

Равновесие гетерогенных процессов определяется константой равновесия химических реакций, законом распределения компонентов между фазами и правилом фаз. Равновесие между исходными реагентами и продуктами химической реакции, происходящей в одной из фаз, определяется константой равновесия Кр, Кс или Kw так же, как и для гомогенных процессов. При расчете и моделировании гетерогенных процессов степень приближения к равновесию характеризуется критерием равновесия Ра. Равновесные концентрации компонентов в соприкасающихся фазах определяются законом распределения вещества, который устанавливает постоянное соотношение между равновесными концентрациями вещества в двух фазах системы при определенной температуре. Постоянство соотношения не нарушается при изменении начальной концентрации компонента или общего давления в системе. На законе распределения основаны такие промышленные процессы, как абсорбция газов жидкостями, десорбция газов, экстрагирование и т. п. При моделировании процессов массопередачи подобие характеризуется критерием равновесности в следующем виде [c.151]

Стадии гетерогенной химической реакции. Диффузионная и кинетическая области процесса. Каждый гетерогенный процесс характеризуется присущим ему механизмом течения и определенным числом стадий, посредством которых осуществляется переход системы из начального состояния в конечное. Во многих случаях гетерогенные реакции протекают через ряд последовательных стадий [c.203]

Для ускорения гетерогенных процессов, идущих в диффузионной области, применяют усиленное перемешивание фаз для замены молекулярной диффузии конвективной, что снижает диффузионные сопротивления, препятствующие взаимодействию компонентов (см. ч. I, гл. II). Возможность применения тех или иных способов интенсификации определяется их экономической эффективностью, в частности сложностью аппаратурного оформления. Одновременно с внедрением новых технологических схем и процессов непрерывно улучшается и их аппаратурное оформление. Новые, более совершенные аппараты обеспечивают непрерывный процесс по всей технологической цепочке при комплексной переработке сырья. Современные заводы органического синтеза представляют собой соединение различных технологических цехов, не только вырабатывающих определенный (основной) продукт, но и включающих установки, тщательно улавливающие и перерабатывающие большинство побочных продуктов, бывших ранее отходами. [c.164]

Типы коррозионных процессов. Часто одни и те же типы коррозионных разрушений металла могут быть вызваны разными процессами коррозии. Коррозионные процессы бывает трудно отнести только к какому-либо определенному типу, так как они нередко происходят одновременно (атмосферная коррозия). По природе гетерогенных процессов взаимодействия окружающей среды с металлами эти процессы можно разделить на два основных типа. [c.506]

Так как при ведении гетерогенных процессов чрезвычайно важны такие характеристики, как доступность и площадь поверхности катализаторов (см. гл. 2), то определения их представлены широким спектром методов исследования. Это измерение суммарной площади поверхности контактной массы, поверхности нанесенного металла и объема пор по адсорбции газов определение распределения пор по размерам методом ртутной порометрии и др. [c.234]

Проанализируем специфические особенности реакторов рассматриваемых типов и сопоставим их с отличительными признаками других типов реакторов. Прежде всего, очевидным становится наличие принципиальных различий между гетерогенными и гетерогеннокаталитическими реакторами. При этом трехфазные гетерогеннокаталитические реакторы в определенной мере сочетают свойства гетерогенного и гетерогенно-каталитического реакторов при некотором преобладании свойств последних. Каковы же основные отличительные особенности гетерогенного процесса [c.11]

Не все катализаторы имеют пористую структуру. Если реакция протекает быстро, то развивать внутреннюю поверхность не имеет смысла. Например, окисление аммиака проходит на платиновом катализаторе в виде проволоки, сплетенной в сетку. Несколько слоев сетки достаточно для полного окисления. Реакция протекает на внешней поверхности непористого катализатора, для чего взаимодействующие компоненты должны проникнуть через пограничный слой к поверхности твердого тела-катализатора из обтекающего его газового потока. Схема данного процесса аналогична схеме процесса, протекающего в системе газ-твердое (полностью реагирующее) , модель сжимающаяся сфера (см. разд. 4.5.2), за одним исключением твердое тело не преврашается в продукт реакции, не изменяется в процессе, т.е. этап П1 исключен. Для определения основных закономерностей рассматриваемого процесса достаточно воспользоваться описанием превращения компонента только для газовой фазы в гетерогенном процессе газ-твердое [c.145]

Расчетные формулы для определения выхода продукта в гетерогенных процессах осложнены наличием нескольких фаз. Пользуясь законом сохранения массы, расчет степени превращения обычно ведут только по одной фазе, чаще всего передающей. Например, степень превращения (степень извлечения) при адсорбции или абсорбции рассчитывают по формуле [c.156]

Если пренебречь 1/а1п С, то в результате получается логарифмическая изотерма адсорбции. Наконец, при определенных значениях констант а и 1 1 получаем уравнение Фрейндлиха. В связи с этим возникла острая необходимость в развитии экспериментальных методов, которые позволили бы отличать эффекты неоднородности от эффектов отталкивания. Это тем более необходимо, поскольку кинетика гетерогенных процессов описывается уравнениями, исходящими из адсорбционных изотерм. Поэтому вопрос о наличии неоднородности поверхности или сил отталкивания, возможность выбора между ними или же возможность учета обоих типов эффектов приобретает важное значение не только для теории и механизма адсорбции, но и для определения механизма каталитических реакций. [c.53]

Следует отметить, что состояния точек в рассматриваемом пространстве не определяют однозначно протекание гетерогенного процесса, так как не содержат сведений о распределении импульсов. (С этой точки зрения пространство правильней было бы назвать конфигурационным. Мы, однако, предпочитаем название фазовое , имея в виду, что в каждой точке данного пространства частицы находятся во вполне определенной фазе превращения.) [c.328]

Важными технологическими показателями промышленных процессов служат равновесный выход продукта, определяемый равновесием при данных условиях, и фактический выход продукта, определяемый равновесием и скоростью процесса. Изыскание путей и способов увеличения равновесного и фактического выхода продукта химических процессов является важнейшей задачей химической технологии. Определение максимального равновесного выхода продукта гетерогенных процессов и возможностей его повышения основано на анализе равновесия в данной гетерогенной системе. На гетерогенные равновесия влияют температура, давление, концентрации реагентов и продуктов реакции. [c.151]

При изменении режимных условий химический гетерогенный процесс может переходить из одной области в другую, что также позволяет определить экспериментально лимитирующую стадию процесса. Роль температурного фактора при определении лимитирующей стадии показана выше (см. рис. 73). [c.178]

Что такое лимитирующая стадия в гетерогенном процессе Почему определение лимитирующая стадия есть самый медленный этап стационарного многостадийного процесса является некорректным Как лимитирующая стадия определяет режим гетерогенного процесса [c.131]

Определенный вклад в окисление N0 вносят также реакции в водной фазе и гетерогенные процессы. Для NOj в качестве основного направления окисления в жидко-капельных аэрозолях рассматривается взаимодействие с пероксидом водорода [c.211]

Среди аналитических методов фракционирования, с помощью которых можно было бы значительно ускорить процесс определения ММР, наибольшее распространение получили методы турбидиметрического титрования и транспортные методы [16], к которым относятся ультрацентрифугирование, диффузия, электрофорез и хроматография. Общее во всех этих методах - направленное движение макромолекул относительно гомогенной или гетерогенной окружающей среды под действием внешней силы гравитационного или электрического поля, осмотического давления, межфазного распределения. [c.334]

Возможность выделения двух конкурирующих фаз — алмаза и графита — существенно усложняет процесс кристаллизации. В кинетике гетерогенных химических реакций широко используются понятия и определения, заимствованные из учения о гомогенных химических реакциях. Во многих случаях это вполне оправданно, например, при каталитических реакциях. Во многих же гетерогенных процессах, например, процессах роста и травления кристаллов, происходит обмен веществом между газовой и твердой фазами, что приводит к ряду принципиальных особенностей гетерогенных реакций, идущих с образованием новой фазы. Эти особенности позволяют выделить физико-химический синтез веществ в качестве отдельного направления химического (неорганического и органического) синтеза, подобно тому как в настоящее время из общих методов анализа выделился физико-химический анализ. [c.22]

Был проведен ряд теоретических и экспериментальных работ по изучению процесса горения угольного канала, отдельной угольной частицы, слоя и т. д., а также исследования кинетики отдельных реакций—окисления, восстановления углекислоты и др. Основным результатом этих работ явилось следующее. Процесс горения твердого топлива в основном может рассматриваться как так называемый гетерогенный процесс — на границе твердой п газовой сред, в котором в той или иной степени играют роль и определенным образом взаимодействуют химические п физические факторы, в первую очередь диффузия (диффузионно-кинетическая теория). [c.10]

Важнейшей количественной характеристикой процесса химического превращения веществ является его скорость. Скорость химической реакции — это изменение количества вещества в единицу времени для гомогенных процессов — в единице объема, для гетерогенных процессов — на единице поверхности раздела фаз. Математическая запись этого определения может быть представлена так [c.63]

Так как в процессах гетерогенного окисления определенную роль играет не только концентрация растворителя, но и растворяемого вещества, [c.193]

Полимеризация непредельных углеводородов в ВОДНЫХ эмульсиях вот уже в течение ряда десятилетий продолжает оставаться важнейшим способом синтеза многих крупнотоннажных полимеров — синтетического каучука, поли-меризационных пластиков. В последние годы в Советском Союзе особое внимание было уделено развитию латексной полимеризации винилхлорида. Несмотря на определенные успехи в изучении механизма этого сложного гетерогенного процесса, многие его стороны остаются еще не ясными. [c.278]

Ранее мы останавливались на вопросе определения суммарной константы скорости гетерогенного процесса в канале ири турбулентном движении, причем было замечено, что до сих пор пе получено аналитического решения сложной задачи для турбулентного режима течения в канале, т. е. с учетом распределения скоростей и турбулентного и молекулярного обменов в потоке и на границах (иа стенке канала). [c.302]

Атомизация двухатомных молекул — это один из самых простых гетерогенных процессов, который можно себе представить, и он достаточно ясно иллюстрирует сущность проблем, стоящих перед гетерогенным катализом. В настоящее время существует единое мнение о кинетике реакции атомизации водорода на вольфраме, основанное на использовании независимых экспериментальных методов. Имеется также много данных относительно состояния адсорбированного водорода в этой системе. Это позволяет сделать количественный расчет определенных граничных моделей и, таким образом, дать достаточно четкий анализ реакции. Кроме того, существуют описания кинетики атомизации водорода над платиной и золотом и кислорода над платиной хотя эти измерения не могуг служить в качестве самостоятельного аргумента, они оказываются весьма полезными при обсуждении результатов, полученных для [c.288]

Это типичный случай большинства простых реакций, протекающих в растворах. Если же реакция происходит только на поверхности между двумя фазами, то говорят, что такая реакция гетерогенна. Имеется очень много примеров реакций этого типа среди них можно отметить контактный процесс окисления ЗОг кислородом на поверхности платино-асбестового катализатора и гидрогенизацию ненасыщенных соединений в жидких суспен-гшях никелевого катализатора Ренея (N 02). Кроме этих двух категорий реакций, имеется группа реакций, так называемых цепных процессов, скорость которых может зависеть не только от химического состава, но также от размера и геометрии поверхности, ограничивающей реагирующую систему. Хотя такие реакции классифицировались как гетерогенные, это определение не точное, поскольку реакция не ограничивается поверхностными слоями скорее всего поверхность лишь способствует процессам, происходящим в объеме газовой фазы или изменяет их. Типичными примерами таких реакций являются цепное окисление водорода, окиси углерода, углеводородов и фосфора. Большинство изученных газофазных реакций относится к этой категории. [c.17]

Для гетерогенных процессов, осуществляемых в проточных системах, в качестве меры времени реакции также пользуются определенными выше единицами объемной скорости. Однако более удобно выражать фактор времени в единицах весовой скорости, т. е. через вес подаваемого в реакцию вещества в единицу времени в расчете на единицу веса катализатора. [c.16]

Гетерогенные процессы отличаются от гомогенных тем, что они проходят не во всем объеме системы, а в определенном участке (или на поверхности раздела фаз или в объеме одной фазы гетерогенной системы). И в том и в другом случае для возможности осуществления реакции необходим непрерывный подвод реагирующего вещества. При установившемся процессе-количество вещества, которое подводится к поверхности в единицу времени диффузией, равно количеству вещества, которое расходуется в процессе реакции, т. е. в условиях стационарности процесса в целом скорости диффузии и реакции равны (по условиям материального баланса процесса). Константы скоростей этих процессов различаются между собой, а их соотношение определяет протекание процесса в кинетической, смешанной или диффузионной областях. [c.105]

При стационарно протекающем гетерогенном процессе количество вещества, реагирующего на поверхности в единицу времени, должно пополняться за счет диффузии из объема, причем скорость диффузии определяется скоростью реакции и равна ей. Чтобы обеспечить нужную скорость диффузии, необходимо наличие определенной разницы между концентрациями веществ у поверхности и в объеме, причем концентрации исходных веществ всегда будут у поверхности несколько меньше, а продуктов — больше, чем в объеме. Разница эта, очевидно, будет тем больше, чем больше скорость химического процесса на поверхности. Итак, у поверхности катализатора концентрация веществ ( J будет отличаться от концентрации в объеме (Сц), и поэтому для случая гетерогенного катализа нужно в уравнении (VHI.I) заменить Q на [c.142]

Теория кииетики гетерогенных процессов основана на применении уравнения адсорбции Лэнгмюра, которое выведено в предположении, что поверх-ностз однородна и между адсорбированными молекулами нет взаимодействия. Первое из этих предположений равносильно тому, что на всех адсорбционных центрах поверхности теплота адсорбции Q имеет одно и то же постоянное значение. Для каталитически однородных поверхностей дополнительно должно соблюдаться постоянство энергии активации для всех активных центров катализатора. Если эти условия не соблюдаются и теплота адсорбции изменяется для различных центров в широких пределах от <3мия. до <)макс. (или энергия активации от мия. до Яманс.), поверхность называется неоднородной, и, очевидно, для описания протекающих на ней процессов необходимо ввести определенные поправки в выражения, выведенные для однородных поверхностей. [c.347]

Как уже указывалось, процессы массопередачи и химической реакции не являются полностью независимыми. Поэтому в случае неравнодоступной поверхности нельзя вычислять макроскопическую скорость гетерогенного процесса, просто приравнивая величину q [см. уравнение (111.12)] к скорости реакции на активной поверхности. Так как локальная скорость массопередачи к различным участкам поверхности неодинакова, при этом возникает тем большая ошибка, чем больше перепад концентрации реагента вдоль активной поверхности. К счастью, в наиболее важном для технологии случае.— в случае процессов, протекающих в зернистом слое катализатора, поверхность твердых частиц можно, по-видимому, с достаточной степенью точности считать равнодоступной в диффузионном отношении. Эксперименты по определению р в зернистом слое [16] показывают, что локальные значения изменяются вдоль поверхности довольно нерегулярно, оставаясь, однако,,величинами одного порядка. Исключение составляют небольшие участки близ точек соприкосновения твердых частиц, практически не участвующие в процессе из-за очень медленного подвода к ним реагентов. Приближение равнодоступной поверхности [1 ] приводит к единственному практически приемлемому методу расчета процессов в зернистом слое, и мы будем в дальнейшем широко им пользоваться. [c.105]

Высокая эффективность взаимодействия между газовой и твердой фазой достигается в аппаратах с кипящим, или псевдоожижен-ным, слоем (аппараты типа П1ж). Здесь газ движется с определенной скоростью снизу вверх через слой высокодисперснсго твердого вещества, которое при этом приводится в состояние, напоминающее кипение жидкости. Для аппаратов этого типа характерны интенсивное перемешивание газа и мелкозернистого твердого вещества и малая разность температур между любыми точками кипящего слоя. Последнее особенно существенно при гетерогенных процессах, протекающих с выделением или поглощением тепла. Аппараты с кипящим слоем могут работать по периодической или по непрерывной схеме и находят широкое применение в контактно-каталитических процессах, в процессах сушки, обжига, адсорбции, смешения и т. д. [c.18]

Вследствие многообразия гетерогенные процессы трудно поддаются обобщению. В дальнейшем рассматриваются гетерогенные процессы с участием жидких и твердых фаз, а также электрохимические процессы. Полагаем, что твердая фаза являгтся сплошной (не раздробленной). Скорость гетерогенных реакций определяется количеством вещества, вступившего в реакцию или получившегося в ней на единице поверхности раздела фаз в единицу времени. При таком определении скорости она при стационарном течении процесса имеет смысл потока реагента, / (моль/м -с). [c.276]

Универсального определения скорости для гетерогенного процесса не существует. Так как суммарная скорость определяется как чисто диффузионной, так и кинетической стадией, то при оценке скорости гетерогенного процесса необходимо точно знать, в какой области — диффузионной или кинетической — соверща-ется данная реакция. [c.123]

Кинетика гетерогенных процессов в однокомпонентных системах. Фазовые превращения химически однородных веществ (испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация и десублимация) — примеры гетерогенных процессов в однокомпонентных системах. Эти процессы характеризуются определенной энергией активации, поэтому константы их скоростей как функции температуры выражаются уравнениями типа (V,16). Рассмотрим систему жидкость пар с кинетической точки зрения. Согласно закону действия масс, скорости испарения и конденсации равны i. f n = -Кисп И = Ккон . где Р — давление пара при данной тем- [c.200]

Уже сообщалось [ 1 1) о теоретическом изучении неустановнвшегося процесса развития детонации в твердых ракетных топливах. Эти исследования были вызваны требованиями безопасности и надежности твердых ракетных топлив. Численные решения одномерных нестационарных уравнений Навье — Стокса позволили получить ясную упрощенную картину процесса развития детонации Г ]. Однако остаются не определенными скорости гомогенных и гетерогенных процессов, которые могут иметь место нри такой детонации. [c.224]

Отмечено [18], что экспериментально определенные, а также теоретически рассчитанные значения Як недостаточно точны для определения члена в уравнении (3.1), поэтому он является лимитирующим фактором точности измерения потенциала электрода [18]. Описаны два линейных соотнощения, позволяющие устранить влияние 1Яв, если точное значение Яв неизвестно В методе циклической вольтамперометрин измеренная разность потенциалов пиков Д п<кзн) линейно связана как с током пика, так и с сопротивлением обратной связи Яо с, если последняя величина достаточно бтизка к в этом случае ошибка в значении ЛЕ не превышает я 40 мВ [18]. Так как = А п(дейст) только тогда, когда Ян = О, то корреляции разрабатывались с целью нахождения Но с (сопротивления обратной связи при = 0), Этот прием может использоваться как в ЛВА, так и в ЦВА. Ниже описаны стадии, необходимые для определения Д п(дейст) при исследованиях кинетики гетерогенных процессов. [c.96]

Скорость химической реакции — эго количество элементарных актов взаимодействия в единицу времени в единице Р)ёакционного пространства. Это определение справедливо как для гомогенных, так и для гетерогенных процессов. В первом случае реакционным пространством является объем реакционного сосуда, а во втором — поверхность, на которой протекает реакция. Так как при взаимодействии изменяются концентрации реагентов или продуктов реакции в единицу времени. При этом нет необходимости следить за изменением концентрации всех веществ, участвующих в реакции, поскольку стехиомет-рическое уравнение ее устанавливает соотношение между концентрациями реагентов. Концентрацию реагирующих веществ чаще всего выражают количеством молей в 1 литре (моль/л). [c.72]

Причиной необратимости считается малая скорость процесса установления рав-и восстановленной формами деполяриза-иногда говорят, медленная электрохимическая реакция. Электрохимической реакцией называется происходящий на электроде гетерогенный процесс, который представляет собой только обмен электронами между деполяризатором и электродом. Таким образом, транспорт вещества к электроду и от него в понятие электрохимической реакции не включается. Если же учитывается и это явление, то говорят об электродном процессе в целом или о процессе деполяризации. Причиной медленного протекания электрохимической реакции является замедленное превращение деполяризатора в форму, способную к обмену электронов с электродом это превращение связано с затратой определенной энергии активации. [c.181]

Явление глубокого обмена в присутствии молёкулярного дейтерия имеет место не только в гомогенных, но и в гетерогенных системах. Наиболее подробно изучался обмен на металлических катализаторах. На первых порах эти исследования проводились посредстврм определения скорости образования НВ в реагирующей системе [6]. Пр менение масс-спектромстрии и новых методов разделения газовых смесей на отдельные компоненты привело к значительному углублению наших зйаний в этой области. Появившаяся при применении этих методов возможность ана лиза распределения дейтерия между различными продуктами, а также в между молекулами одного и того же вещества позволила гораздо ближе подойти к пониманию детального механизма. некоторых гетерогенных процессов. д. [c.35]

В принципе такая классификация точнее классификации Рогинского, но при условии, что имеется ясный критерий оценки первой и второй групп реакций. Однако пока нет возможности точно определить по каким-либо внещним признакам или посредством физических методов принадлежность того или иного процесса к ионному или неионному типу. Зато деление каталитических гетерогенных процессов по типам применяемых для них катализаторов совершенно определенно, так как крайние члены ряда проводниковых и непроводниковых катализаторов вполне четко отделяются друг от друга [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология