Химические реакции гетерогенные, скорость

В зависимости от соотношения между скоростью гетерогенной химической реакции и скоростью диффузии можно выделить два важных предельных случая. Если скорость гетерогенной реакции относительно мала, то в первом приближении (при разложении по малому параметру, характеризуюш ему отношение скоростей упомянутых выше процессов) концентрация реагента на реаги-руюш ей поверхности оказывается равной концентрации во внешнем потоке, так что скорость потребления веш е-ства в ходе химической реакции может быть найдена непосредственной подстановкой значения концентрации в потоке вдали от поверхности в выражение для скорости химической реакции (кинетический режим). В случае быстрой по сравнению с диффузией поверхностной реакции граничное условие (1.3) упрощается и заменяется условием [c.13]

Разумеется, в реальных условиях при нагреве и облагораживании нефтяных углеродов происходят физико-химические процессы, осложненные теплотехническими и гидродинамическими факторами и структурой исходного углерода все это влияет на суммарную (эффективную) константу скорости всех реакций. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса лимитируется диффузионными факторами. [c.194]

Выражение (XVI, 9) дает возможность рассчитать константу скорости процесса растворения илп гетерогенной химической реакции, если скорость реакции определяется диффузионной стадией. С увеличением температуры константа скорости растет в соответствии с температурным [c.427]

Скорость гетерогенной химической реакции определяется скоростью образования или разрушения адсорбционного комплекса. [c.159]

Скорость обрыва цепей на стенке, как скорость любой гетерогенной реакции, при прочих равных условиях растет с ростом отношения поверхности реакционного сосуда 5 к его объему V. В кинетической области скорость обрыва пропорциональна отношению 5/У. Кроме того, скорость обрыва зависит от величины е — вероятности захвата свободного радикала стенкой. Эта величина зависит от материала поверхности реакционного сосуда и меняется при изменении материала стенки или при различной ее обработке, например, при промывке сосуда растворами различных солей. Состояние стенки и, следовательно, величина может изменяться также в результате воздействия на нее промежуточных и конечных продуктов химической реакции. Поэтому скорость обрыва цепей в кинетической области может изменяться от опыта к опыту в одном и том же реакционном сосуде. [c.292]

Гетерогенные реакции весьма распространены и имеют важное значение в технике. Для них следует учитывать три основные характерные стадии поступление реагирующего вещества (газа, раствора) К поверхности химическое взаимодействие на поверхности освобождение поверхности от продукта реакции. Скорость реакций на поверхности твердых тел, как мы видим, связана кроме протекания непосредственно самой химической реакции со скоростью [c.169]

Химическая кинетика — это учение о химическом процессе, закономерностях его протекания во времени и механизме. Кинетика химических реакций изучает скорости протекания реакций и зави- симость этих скоростей от различных факторов (концентрации реагирующих веществ, температуры, влияния катализаторов и др.). Различают два типа. химических реакций — гомогенные и гетерогенные. [c.288]

Если скорость химической реакции меньше скорости диффузии, то говорят, что она протекает в кинетической области. Скорость гетерогенно-каталитической реакции в целом определяется скоро- [c.205]

Важную роль играет гомогенность или гетерогенность химических реакций в полимерах. Если реагирующий низкомолекулярный компонент растворим в полимере и скорость его растворения значительно превосходит скорость химической реакции, то реакция является гомогенной. Если же реагирующий компонент плохо растворим в полимере, или находится в избытке по сравнению с концентрацией насыщения и образует в нем отдельную фазу, или скорость химической реакции больше скорости растворения и диффузии низкомолекулярного реагента, то реакция имеет гетерогенный характер. [c.219]

Различные надмолекулярные образования и структуры в полимерах также существенно влияют на характер протекания химических реакций. Так, скорости реакций целлюлозы существенно зависят от ее морфологии. Многие реакции модификации целлюлозы протекают гетерогенно, так как она нерастворима или частично растворима в реакционной среде. Реагент часто вообще не достигает некоторых гидроксильных групп в молекуле целлюлозы, прочно соединенных водородными связями [c.222]

Скоростью химической реакции называется скорость изменения концентрации какого-либо из участвующих в ней веществ. В гетерогенных реакциях, протекающих на поверхности пористых твердых тел, скорость реакции относят к единице массы или объема твердой фазы, а в случае жидких или твердых фаз при известной поверхности — к единице поверхности раздела. Величина со имеет отрицательный или положительный знак в зависимости от того, исчезает или образуется вещество в ходе данной реакции. Для реакции aA- bB gG+hH скорость может выражаться одной из следующих производных [c.417]

Разумеется, в реальных условиях при нагреве нефтяных коксов происходят более сложные физико-химические процессы. Кроме того, стадии процесса облагораживания могут осложняться теплотехническими и гидродинамическими факторами, влияющими на суммарную (эффективную) константу скорости реакции. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. С учетом указанных сложностей предлагается [47, 172] представить механизм облагораживания коксов в следующем виде. [c.200]

Таким образом, вследствие отставания ири иовышении температуры скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. [c.236]

Основными факторами, влияющими на скорость и равновесие приведенных выше реакций, являются температура и давление. Большое значение имеют также скорость дутья, активность и величина поверхности топлива и другие факторы, поскольку в гетерогенных процессах на скорость химических реакций воздействуют скорость диффузии, адсорбционная и десорбционная способность поверхности топлива. [c.56]

В гетерогенной реакции скорость процесса определяется или скоростью подвода реагирующих веществ или скоростью химической реакции. Если определяющей (наиболее медленной) стадией является химическая реакция, то скорость ее будет, как указывалось в главе IV, пропорциональна поверхностной концентрации вещества. Последняя характеризуется величиной б [c.186]

Перенапряжение реакции наблюдается, когда затруднена химическая реакция, константа скорости которой не зависит от потенциала. Такая реакция может протекать гомогенно — в растворе, или гетерогенно — на поверхности. [c.135]

Проблема процессов переноса вещества и тепла в гетерогенном катализе давно беспокоит ученых и инженеров. Объясняется это тем, что производительность катализатора зависит не только от его активности, но и от степени участия в катализе внутренней поверхности, которая в сотни раз больше внешней ловерхности куска катализатора. Значительное использование всей поверхности возможно только в том случае, когда скорость химической реакции меньше скорости переноса компонентов процесса в пористом куске катализатора. В противном случае внутренняя часть куска контакта не принимает участия в катализе и Является балластом. [c.26]

Вначале (раздел 16.1) формулируются в общем виде правила составления баланса массы для тонкого слоя вещества и характеризуются типы граничных условий, которые могут возникнуть при решении диффузионных задач. В разделе 16.2 рассматривается процесс диффузии в неподвижной пленке, что необходимо для понимания пленочных теорий диффузионных процессов. В разделах 16.3 и 16.4 приведено несколько элементарных примеров диффузии, осложненной химической реакцией (гомогенной и гетерогенной). Эти примеры иллюстрируют роль, которую играет диффузия в химической кинетике, и важное значение наблюдаемого, как правило, различия между скоростью химической реакции и скоростью сложного диффузионно-реакционного процесса. В разделе 16.5 основное внимание уделено массообмену при принудительной конвекции, т. е. при наложении на диффузию поля скоростей. В данный раздел можно для полноты включить и массообмен при свободной конвекции, что отвечало бы обсуждению материала по теплообмену при свободной конвекции в главе 9. Наконец, в последнем разделе 16.6 рассматривается диффузия в пористых катализаторах. [c.456]

Во-первых, следует отметить, что в рассматриваемом случае, как и в гетерогенном катализе, перенос исходных реагентов и продуктов реакции из объема. фаз к границе раздела зерно ионита — раствор (или газовая фаза — для парофазных реакций) выступает как стадия сложного процесса, включающего и сам акт химического взаимодействия. Роль этой стадии подчеркивается работами, в которых рассматривается количественная связь между кинетикой химической реакции и скоростью диффузии б [c.26]

Большинство реакций ВМС относится к гетерогенным реакциям. Обычно твердый полимер взаимодействует с каким-либо жидким или газообразным реагентом. Скорость гетерогенных реакций зависит от двух главных факторов — скорости самой химической реакции и скорости проникновения реагента в твердый полимер (скорости диффузии реагента). Характер гетерогенной реакции в значительной мере определяется физической структурой полимера и поэтому скорость диффузии реагента становится важнейшим фактором. Реагенты легче проникают в аморфные полимеры и в аморфные участки аморфно-кристаллических полимеров, чем в кристаллические. В кристаллических областях реакции протекают медленнее, чем в аморфных. Иногда реакция протекает только в аморфной части и на поверхности кристаллитов. Для увеличения степени химического [c.59]

Реакции этерификации целлюлозы в гетерогенной среде в свою очередь можно разделить на квазигомогенные и топохимические реакции, различающиеся соотношением между скоростью химической реакции и скоростью диффузии реагента или смеси реагентов внутрь волокна. [c.249]

Скорость сложной гетерогенной химической реакции определяется скоростью наиболее медленной стадии процесса. В рассматриваемой реакции (VII.6) такой стадией является диффузия кислорода из шлака в металл. [c.230]

Как правило, все процессы этерификации целлюлозы в гетерогенной среде протекают по этому типу. Для повыщения равномерности получаемых эфиров целлюлозы необходимо стремиться к максимальному уменьшению разницы в скорости химической реакции и скорости диффузии. Это может быть достигнуто двумя путями понижением скорости химической реакции без изменения скорости диффузии или повышением скорости диффузии без одновременного изменения скорости химической реакции. [c.338]

Обычно различают следующие области протекания гетерогенных реакций в зависимости от характера преобладающего сопротивления 1) внутридиффузионная, когда общая скорость химической реакции определяется скоростью диффузионного переноса реагентов внутрь зерна по поровым каналам 2) внутрикинетическая область, соответствующая обычно низким температурам, когда самой медленной стадией является собственно химическая реакция [c.157]

Как правило, при проведении гетерогенных ХТП химическая реакция протекает на поверхности контакта фаз, к которой предварительно должны быть подведены реагенты. Таким образом, в отличие от гомогенных процессов на скорость гетерогенных процессов влияет не только скорость химической реакции, но и скорость подвода реагентов к поверхности контакта фаз и скорость отвода продуктов реакции от нее. Условная поверхность контакта фаз находится внутри одной из фаз, и она в общем случае не совпадает с поверхностью раздела фаз. Глубина проникновения реагентов внутрь одной из фаз к поверхности контакта зависит от соотношения скоростей диффузии и реакции. При очень низкой скорости реакции процесс может протекать во всем объеме одной из фаз. Влияние физических процессов переноса вещества (массопередачи между фазами) тем больше, чем выше скорость химической реакции. Стадию, скорость которой существенно меньше возможных скоростей других стадий, называют лимитирующей. При наличии лимитирующей стадии наиболее эффективны те воздействия на процесс, которые изменяют скорость именно лимитирующей стадии. [c.72]

Следует отметить, что в замкнутом реакционном объеме всегда имеется циркуляционное движение реагентов (циркуляционные потоки), обусловленное конвективным массообменом. Но характер изменения показателей технологического режима не зависит от интенсивности циркуляции и перемешивания. Например, для гетерогенных процессов в случае отсутствия перемешивания перенос вещества к поверхности контакта фаз будет определяться молекулярной диффузией, и кривые изменения во времени концентрации и степени превращения (рис. 6.2) могут иметь лишь более пологий вид по сравнению с процессом, протекающим в условиях интенсивного перемешивания. Если скорость химической реакции меньше скорости подвода реагентов за счет молекулярной диффузии, то применение перемешивания вообще не окажет влияния на изменение показателей процесса во времени. Как отмечалось в главе 5, это характерно для протекания процессов в кинетической области. [c.96]

Условие химического равновесия в гетерогенных химических реакциях. Химические реакции, протекающие на границе раздела фаз, называются гетерогенными химическими реакциями. Если скорости прямой и обратной гетерогенных реакций становятся одинаковыми, то наступает химическое равновесие в гетерогенной системе, которое в дальнейшем будем называть гетерогенным химическим равновесием. Примерами гетерогенных химических равновесий могут быть равновесия при пароводяной конверсии углерода [c.149]

Взаимодействие трехокиси азота с серной кислотой является гетерогенным процессом, скорость которого в зависимости от условий определяется скоростью химической реакции или скоростью диффузии реагентов через пограничные пленки. Скорость переноса молекул из объема газа к поверхности жидкой фазы растет с увеличением до некоторого предела линейной скорости газового потока. При дальнейшем увеличении скорости газового потока скорость переноса остается неизменной. Например, для 75%-ной кислоты при 20—60° изменение скорости тока газа влияет на скорость поглощения трехокиси азота только при скорости менее 0,5 м/сек. Очевидно, при этих условиях скорости переноса и химической реакции становятся близкими по величине. [c.410]

Работы И. Р. Кричевского, Н. Е. Хазановой и других подтвердили однозначно основные положения классической теории критических явлений. Экспериментальное определение некоторых производных термодинамических свойств при пересечении пограничной кривой позволило решить вопрос о форме пограничной кривой вблизи критической точки расслаивания. Было установлено, что в критической точке двойного раствора молекулярная диффузия прекращается. Этот факт в свою очередь вызывает ряд особенностей в протекании более сложных процессов массопереноса — замедление скорости гомогенной химической реакции, независимость скорости от концентрации при протекании гетерогенной химической реакции. [c.297]

Кинетика электрохимических реакций, как и всякая кинетика гетерогенных химических реакций, определяется скоростью трех основных стадий [c.649]

Скорость химических реакций с повышением температуры резко растет. Для гетерогенных реакций температурный коэффициент скорости обычно ниже, чем для гомогенных, так как в этом случае накладывается влияние других факторов, и наиболее медленной стадией процесса является не сама химическая реакция. Зависимость скорости гомогенной реакции от температуры приближенно описывается эмпирическим правилом Вант-Гоффа при нагревании на 10° константа скорости увеличивается в два-четыре раза, т. е. [c.392]

Для реакций в гетерогенной системе общая скорость процесса является результатом скоростей химических реакций и скоростей массопередачи. Если массоиередача является определяющим этапом гетерогенного процесса, то зависимость от температуры очень мало заметна (рис. 1-3, 6). [c.26]

Соотношение между скоростью химической реакции и скоростью молекулярной диффузии дает критерий До1Мкелера [2], который для гетерогенной реакции и кинетической области реагирования имеет следующий вид [c.85]

Можно также получить выражения, сходные с (65) и (69), для слу чая гомогенных химических реакций, предшествующих или сопровож дающих гетерогенный процесс переноса заряда или налагающихся между двумя гетерогенными стадиями переноса заряда на плоском электроде. При этом стадия переноса заряда или сопряженная хими ческая реакция необратимы либо обе стадии обратимы. Для некото рых из этих случаев численные значения W п X табулированы Никольсоном и Шейном [412]. Зависимость пиковых тока и потенциа ла от скорости развертки в циклической вольтамперометрии с линей ной разверткой можно использовать для решения вопроса о том, имеет ли место простой процесс переноса заряда или он осложнен сопря женной гомогенной химической реакцией. В последнем случае мож но выяснить, предшествует ли химическая реакция гетерогенной реакции, следует за ней или накладывается между двумя стадиями переноса заряда [55, 361, 413, 433, 444, 457, 503, 505, 506, 519, 595 - 597]. [c.211]

При топохимических реакциях взаимодействие отдельных макромолекул или их звеньев с этерифицирующими агентами в гетерогенной среде осуществляется с различной скоростью в зависимости от положения макромолекул или элементов надмолекулярной структуры в волокне. Чем больше степень ориентации макромолекул или элементов надмолекулярной структуры в волокне, чем прочнее связь между макромолекулами, тем медленнее происходит диффузия и больше разница между скоростью химической реакции и скоростью диффузии. Соответственно увеличивается неоднородность получаемых произвольных целлюлозы по [c.249]

Топохимическими называются реакции, при которых взаимодействие отдельных макромолекул или их звеньев с этерифици-рующими агентами в гетерогенной среде осуществляется с различной скоростью, в зависимости от положения макромолекул в волокне. Чем больше разница в степени ориентации макромолекул в волокне, чем прочнее связь между макромолекулами, тем медленнее происходит диффузия, тем больше разница в условиях взаимодействия отдельных макромолекул с этерифицирую-щими агентами. Чем больше разница между скоростью химической реакции и скоростью диффузии, тем больше неоднородность получаемых эфиров целлюлозы как по степени этерификации (кроме эфиров целлюлозы с т = 300), так и по величине отдельных макромолекул. [c.338]

Рассмотрим схему приведенной пленки для гетерогенного горения. Пусть у поверхности частицы, где плотность окислителя равна Рк1)а, протекает химическая реакция со скоростью /г (rea tion), равной потреблению, приходящемуся на одну частицу и в единицу времени, массы окислителя [c.408]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология