Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Диффузия и реакции,

    Мы уже убедились, что легче всего проводить исследование в тех случаях, когда одна из стадий протекает гораздо медленнее остальных и потому лимитирует скорость процесса. Однако мы рассматривали и случаи, когда две или больше стадий имеют сравнимые скорости. Так было в разделе VI.2, где учет взаимодействия стадий адсорбции, реакции и десорбции привел к кинетическому выражению (VI.20), и в упражнении VI.5, где было принято, что внешняя массопередача, адсорбция, десорбция и реакция идут со сравнимыми скоростями. Исследовали мы и взаимодействие процессов внутренней диффузии и реакции (раздел VI.4), получив наиболее простые результаты т] 1 и т) /2, в случае, когда одна из стадий была лимитирующей. [c.139]


    Более простые уравнения получаются, если рассматривать меньшее число стадий. Так, например, примем во внимание только диффузию и реакцию на поверхности, т. е. стадии 1, 3 и 5. Парциальные давления на поверхности будут равны и откуда [c.221]

    При этом уравнение диффузии и реакции в пленке для условия нулевой концентрации А в массе жидкости представляет собой [c.116]

    Так как диффузия в порах частицы катализатора протекает одновременно с химической реакцией, то распределение концентраций в поре зависит от относительной интенсивности диффузии и реакции. Отношение наблюдаемой скорости реакции к скорости реакции, имеющей место тогда, когда диффузия протекает очень быстро, будем называть степенью использования внутренней поверхности г . Согласно Тиле , степень использования т) зависит от параметра г ), получившего название модуля Тиле [c.102]

    Сопоставление уравнений (У.ЗО) и (У.19) дает возможность предложить способ установления природы предельного тока, который, как было показано выше, может быть обусловлен либо диффузионными ограничениями (У.19), либо торможением химической стадии (У.ЗО). Если предельный ток диффузии изменяется в зависимости от скорости вращения электрода, то на предельный ток реакции перемешивание не влияет. Таким образом, если между величинами 1пр и У а> имеется прямая зависимость, то 1пр является предельным током диффузии 1/, если же с изменением величина р остается постоянно, то 1 пр является предельным током реакции р. При одновременном наложении торможений и диффузии и реакции зависимость от )/со имеет место, но она отклоняется от прямолинейной, причем тем больше, чем больше доля химического перенапряжения. Следовательно, изучив влияние перемешивания на скорость электродной реакции, можно установить природу замедленной стадии — диффузии или химического превраш.ения. [c.134]

    Особый интерес представляют некоторые особенности диффузии и реакций в гелях. В водных студнях с содержанием воды до 99% их массы диффузия происходит почти с такой же скоростью, как и в чистой воде. Однако явление диффузии в гелях в чистом виде наблюдается сравнительно редко. Обычно оно осложняется адсорбционными, электрическими или химическими явлениями. [c.230]

    Особый интерес представляют некоторые особенности диффузии и реакций в гелях. В водных студнях, в которых содержание воды доходит до 99% их массы, диффузия происходит почти с такой же скоростью, как в чистой воде. Однако явление диффузии в гелях в чистом виде наблюдается сравнительно редко. Обычно оно осложняется адсорбционными, электрическими или химическими явлениями. Рассмотрим кратко основные факторы, влияющие на скорость диффузии в гелях. [c.394]


    ДИФФУЗИЯ И РЕАКЦИЯ НА ПОРИСТЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ [c.87]

    Представляют интерес некоторые особенности диффузии и реакций в студнях. В водных студнях, в которых содержание воды иногда доходит до 99% их массы, диффузия происходит почти с такой же скоростью, как и в чистой воде. Скорость диффузии зависит от размеров диффундирующих частиц ионы и небольшие молекулы диффундируют быстрее, чем крупные коллоидные частицы. [c.371]

    Методом гальваностатического включения изучена электродная реакция, скорость которой определяется наложением перенапряжения диффузии и реакции. Найдено, что отношение = 0,0962 при высоких плотностях тока, причем (й + й)тр<0,1. Произведение / при низких плотностях тока линейно зависит от I с коэффициентом наклона (—0,5). Найти значения к к к, если замедленная химическая реакция — первого порядка. [c.125]

    Однако, как правило, энергия активации химической реакции значительно больше энергии активации процесса диффузии. Поэтому с ростом температуры скорость реакции растет быстрее, чем скорость диффузии, и реакция переходит в диффузионную область. Следовательно, повышение давления и температуры будет способствовать переходу реакции из кинетической в диффузионную область. [c.264]

    Очень широко метод ЭПР используется для изучения природы и поведения парамагнитных центров в твердой фазе. В этих условиях, когда скорость диффузии и реакции может быть пренебрежимо малой (эффект матричной изоляции ), удается стабилизировать на продолжительное время (минуты, часы) даже такие чрезвычайно реакционноспособные частицы, как [c.45]

    Вообще, снимая кривые в нейтральных электролитах, необходимо по возможности получать все три участка поляризационной кривой, характерные для реакции восстановления кислорода, процессов диффузии и реакции разряда ионов водорода. [c.139]

    Это обстоятельство имеет значение при построении суммарной поляризационной кривой для кислородного электрода из частных поляризационных кривых, соответствующих замедленной диффузии и реакции перехода. В схематическом виде такое построение выполнено на рис. 26. В некоторых руководствах по коррозии металлов при обсуждении этой так называемой полной кривой поляризации для кислородного электрода указывается, что в области до перехода к предельному диффузионному току к ординатам кривой диффузион- [c.88]

    Оптимальный размер (диаметр) зерен катализатора da определяют исходя из кинетических н гидродинамических соображений. По данным кинетических опытов или аналитическим расчетом находят максимальный размер зерна, при котором внутридиффузионное торможение существенно не влияет на скорость процесса. В зависимости от пористости зерна и от соотношения скоростей диффузии и реакции для данной реагирующей смеси допусти.мые размеры зерна катализатора колеблются от 0,1 до 3 мм. Однако по результатам последующих гидродинамических расчетов, прежде всего гидравлического сопротивления слоя, максимально допустимый размер зерна может оказаться неоптимальным. Линейная скорость газа в слое, а следовательно, и высота слоя (при заданной объемной скорости) повышаются с увеличением размера зерна. Поэтому для уменьшения гидравлического сопротивления слоя необходимо применять более мелкие зерна, чем максимально допустимые по кинетике процесса. Но для равномерного распределения газа необходима минимальная высота слоя зерен (50—100 мм), и если по расчетам (например, для активного катализатора) получается слой меньшей высоты, то следует увеличивать и высоту, и, соответственно, размеры зерна. Окончательно размеры зерна уточняются после определения гидравлического сопротивления, и линейной скорости газа в реакторе. [c.252]

    Спекание. Нагревание пробы при высоких температурах, с подходящим твердым реагентом не всегда сопровождается образованием расплава в отдельных случаях смесь не расплавляется, а только спекается. Спекание — сложный, до конца не изученный процесс. Предполагается, что спекание основано на высоком химическом сродстве компонентов пробы к введенным реагентам, диффузии и реакциях обмена. [c.78]

    Большой вклад в развитие представлений о механизме реакций, протекающих при нагревании твердых веществ, внес К. Вагнер. По К. Вагнеру, диффузия и, следовательно, реакции в твердых телах осуществляются главным образом за счет подвижности ионов и электронов. Различные ионы решетки перемещаются с разной скоростью, в частности, подвижность анионов, как правило, ничтожно мала в сравнении с подвижностью катионов. Из этого следует, что диффузия и реакции в твердых телах осуществляются в основном за счет перемещения катионов, при этом может иметь место диффузия одноименных катионов в одном направлении и встречная диффузия разноименных катионов. В последнем случае и скорости перемещения, и заряды разноименных ионов, диффундирующих друг другу навстречу, могут быть различны. Электронейтральность тела при таком перемещении катионов, так же как и при одностороннем движении ионов, сохраняется за счет движения электронов. Так, например, перемещение нескомпенсированного катиона Me + в одном направлении сопровождается перемещением двух электронов в противоположном направлении. [c.304]


    Произведение кс можио в уравнении (1.2) выразить произведением к с (см. гл. VI). Величина к — суммарная константа скорости реакции процесса, выражающая совместное воздействие диффузии и реакции на внешней и внутренней поверхностях частицы. Она опреде- [c.474]

    Несмотря на весьма сложный характер взаимодействия между диффузией и реакцией, многие конкретные случаи поддаются анализу с помощью теоретических методов, изложенных ниже. К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный материал, подтверждающий применимость этих методов к решению многих практических задач. [c.18]

    Диффузия и реакции на цеолитах [c.61]

    ДИФФУЗИЯ и РЕАКЦИЯ НА ПОРИСТЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ. УПРОЩЕННОЕ РАССМОТРЕНИЕ [c.129]

Рис. 1П-1. К одновременному про- 5 теканию диффузии и реакции в сферической грануле. Рис. 1П-1. К одновременному про- 5 теканию диффузии и реакции в сферической грануле.
    Авторы ряда работ при анализе явлений в пористом катализаторе рассматривают идеализированную структуру, состоящую из равномерно распределенных открытых цилиндрических пор одинакового радиуса [333, 382, 383]. Случай одновременного протекания диффузии и реакции в одиночной цилиндрической поре поддается математической обработке. При этом используются уравнения (П1.21)— (П1.23), но в них X имеет смысл длины поры, — коэффициент диффузии в открытом цилиндре, а константа к , заменяется выражением В последнем выражении есть истинная константа скорости реакции, отнесенная к единице поверхности катализатора, а 2/г — отношение поверхности поры к ее объему. [c.135]

    Заметим, что даже при малых значениях коэффициента эффективности диффузия не является лимитирующей стадией, так как в отличие от массопередачи к внешней поверхности гранул диффузия и реакция не являются последовательными стадиями процесса. [c.138]

    Исследование истинной кинетики реакции показало, что ее скорость пропорциональна концентрации кислорода в степени 0,8, а кажущаяся энергия активации равна 21,9 кДж/моль. Был измерен коэффициент теплопроводности катализатора, исходя из значения которого по уравнению (1У.2) вычисляли эффективный коэффициент диффузии. Значения коэффициентов эффективности находили путем численного интегрирования математических выражений, учитывающих одновременное протекание диффузии и реакции. Предсказанные таким путем значения коэффициента эффективности, лежащие в пределах 0,5—1,4, отличались от экспериментальных значений в среднем на 7%. Исключение составляют режимы, при которых скорость реакции максимальна и для которых массоперенос к внешней поверхности играет определяющую роль. Для основ- [c.172]

    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]

    Несколько необычная задача диффузии и реакции — абсорбция газа жидкостью, стекающей под действием силы тяжести над твердой каталитической поверхностью, где реагирует абсорбированный газ —была рассмотрена Астарита [18]. Ясно, что это процесс химической абсорбции. Он может приводиться только в режиме медленной реакции, которая протекает на поверхности жидкость — твердое тело в отсутствии влияния концентрационного гра- [c.116]

    Для теоретического определения области протекания процесса необхо-димс оценивать скорости диффузии и химической реакции отдельно, как скорость независимых процессов. Отношение определенных таким образом скоростей указывают область протекания процесса в целом. Так следует поступать потому, что при установившемся течении реакции скорость диффузии становится равной скорости реакции, независимо от режима процесса, т. е. это равенство наблюдается в кинетической, диффузионной и переходной Областях. При стационарном протекании реакции термин диффузионная область вовсе не означает, следовательно, что действительная скорость реакции на реакционной поверхности больше скорости диффузии к этой поверхности. Обе эти скорости равны, но благодаря медленному притоку веществ к поверх 10сти скорость химической реакции на поверхности принудительно становится равной скорости диффузии. Концентрация вещества на поверхности прн этом мала, а градиент концентрации вблизи поверхности оказывается большим. И, наоборот, в кинетической области, где независимо определенная скорость диффузии значительно превышает скорости реакции, равенство скоростей диффузии и реакции наблюдается при мало отличающихся значениях концентраций реагирующих веществ в объеме и на поверхности. [c.313]

    Классический анализ химических процессов в пористом эерне. основан на учете равенства скоростей транспорта (диффузии) и реакции. [c.23]

    В табл. 4.3 приведены сводные данные о влиянии области протекания реакции на ее кинетические параметры. Рассмотрим, как изменяется область протекания реакции с изменением условий ее проведения. Изменение температуры в наибольшей степени влияет на скорость реакции, проходящей в кинетической области, в значительно меньшей степени — при протекании реакции во внутридиффузионной области и практически не влияет на скорость реакции, если она протекает во внешнедиф-фузиоиной области. С повышением температуры реакция, протекающая во внутренней кинетической области, в результате возрастания константы скорости начинает тормозиться диффузией в порах и переходит во внутридиффузионную область. При дальнейшем повышении температуры продолжение возрастания константы скорости приводит к торможению реакции внешней диффузией, и реакция переходит во внешнедиффузионную область. Далее повышение температуры на скорость реакции влияния практически не оказывает. На рис. 4.2 приведена зависимость константы скорости реакции первого порядка на пористом катализаторе от температуры. На непористом катализаторе осуществляются только два режима— внешнекинетический и внешнедиффузионный. Если во внутренней кинетической области реакция протекает по первому порядку, то влияние [c.151]

    Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции.- Под ред. Дж.Паута, К.Ту, Дж.Мейера.-М. Мир, 1982.- 576 с. [c.173]

    В процессах с доступом кислорода используют его ад-гезиоипо-активное действие при диффузии и реакциях в зоне контакта, Различают два вида спекания с участием кислорода в нейтральной среде с ограниченной подачей кислорода и в атмосфере воздуха (медная и никелевая фольга, галлиевые расплавы, распыленные металлы и сплавы при газотермическом напылении). [c.68]

    В противном случае после некоторого времени пребывания на подложке они вновь удалятся из-за случайного отклонения их энергии. Поэтому температура подложки 7 п должна быть ограниченной (100—400° С), чтобы уменьшить вероятность обратного испарения (реиспарения) атомов осаждаемого вещества. Ограничение температуры подложки вызвано,, кроме того, необходимостью ослабить паразитную диффузию и реакции в тонких пленках. [c.130]

    Диффузии в гетерогенном катализе посвящено много работ, в частности монографии [123, 129]. В условиях катализа реагенты сначала переносятся к поверхности катализатора (внещ-няя диффузия вследствие градиента концентраций между газом и поверхностью катализатора). Затем эти вещества проникают в глубь зерен катализатора, т.е. в его поры, что происходит также вследствии разности концентраций между внешней по-верхн9стью и центрами зерен (внутренняя диффузия). В зависимости от соотношения скоростей диффузии и реакции различают три области протекания каталитического процесса. [c.118]


Смотреть страницы где упоминается термин Диффузия и реакции,: [c.151]    [c.113]    [c.876]    [c.66]    [c.67]    [c.69]    [c.71]    [c.73]    [c.75]    [c.77]   
Массопередача (1982) -- [ c.0 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте