Сажа алканов

Молекулярно-статистические выражения константы Генри для адсорбции на инертном адсорбенте с однородной поверхностью и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия адсорбат — адсорбент. Нахождение атом-атомных потенциалов, удовлетворяющих экспериментальным значениям констант Генри для адсорбции на графитированной саже опорных молекул алканов, алкенов, алки-нов и ароматических углеводородов, и проверка возможности переноса найденных потенциалов на другие углеводороды. Адсорбция дейтерированных углеводородов. Нахождение атом-атомных потен-ци-алов для кислородсодержащих соединений, в частности гетероциклических. Зависимость атом-атомных потенциалов межмолекулярного взаимодействия от электронной конфигурации атомов в молекуле. [c.160]

В табл. 15.1 представлены результаты расчета К по уравнению <(15.69) для адсорбции бензола и толуола из растворов в н-гексане и н-гептане на адсорбентах, способных и не способных к специфическому межмолекулярному взаимодействию с ароматическими углеводородами. Значения К для адсорбции бензола и толуола из растворов в н-алканах на гидроксилированной поверхности кремнезема близки. При переходе к неспецифическому адсорбенту-— обработанной водородом саже — К резко уменьшается. [c.280]

Этин, ацетилен ( H = GH), — это бесцветный газ, в чистом виде без запаха, технический — с неприятным запахом. В отличие от этана и этена этин немного растворим в воде и хорошо растворяется в ацетоне. Так как сам ацетилен при сжатии взрывается, а его раствор в ацетоне — нет, то транспортировка проводится в стальных баллонах, содержащих пористый материал, пропитанный упомянутым раствором. С воздухом ацетилен образует взрывчатую смесь. Чистый ацетилен горит желтым коптящим пламенем, потому что при горении высвобождается большое количество сажи из-за высокого процентного содержания углерода в молекулах ацетилена. В промышленности ацетилен получают гидролизом дикарбида кальция (СаСг), полученного сплавлением кокса с оксидом кальция, либо частичным окислением или гидролизом метана или низших алканов. Часть произведенного ацетилена (около 10%) расходуется (в смеси с кислородом) на сварочные работы (температура пламени горелки достигает 3000 °С), остальное используется для получения хлорированных углеводородов, акриловой кислоты и ее производ- [c.250]

Дифференциальные теплоты адсорбции нормальных алканов С5—Сз и нормальных спиртов С —Сд на полисорбе-1 рассчитаны из линейной зависимости lg(l/i /T) от Т, полученной газохроматографическим методом в интервале 100—170° С [9]. Отмечен линейный характер зависимости рассчитанных дифференциальных теплот адсорбции от числа атомов углерода и величины общей поляризуемости молекул для гомологических рядов углеводородов и спиртов при адсорбции на пористых сополимерах стирола и /г-дивинилбензола (рис. 17), так же как и при адсорбции на графитированной термической саже. [c.98]

Уравнения (IV,5), (IV,10) и (IV,12) были применены для описания изотерм адсорбции и зависимостей AU или q i (см. выражение (111,110)] от Г как для непористых адсорбентов (для графитированной термической сажи), так и для микропористых кристаллических адсорбентов (цеолитов в этом случае вместо Г надо использовать и ). Вириальные коэффициенты этих уравнений были определены для адсорбции аргона, метана, этана и этилена на графитированной термической саже [43] и для адсорбции аргона, ксенона, этана, пропана, этилена и СО 2 на цеолите X с некоторыми щелочными и щелочноземельными катионами [40, 42, 43], а также для адсорбции низших к-алканов цеолитом типа L [41]. [c.158]

Рис. У,2. Зависимость 1п при 100 °С (а) п —Аг/ (6) для адсорбции -алканов на графитированной термической саже от числа атомов углерода в их молекулах.

Для адсорбции -алканов на графитированной термической саже наблюдается также линейная зависимость —aUi от средней поляризуемости а адсорбирующихся молекул. Если а выражена в A , то [c.186]

Сплошная линия проведена через точки для и-алканов, В случае адсорбции молекул, относящихся к группам В, была произведена дополнительная обработка графитированной термической сажи водородом цри 1000 °С. [c.204]

Экспериментальные определения теплот адсорбции ряда других молекул с большими периферическими дипольными моментами при малых заполнениях поверхности графитированной термической сажи дали величины, близкие к теплотам адсорбции алканов, соответствующих по геометрии и общей поляризуемости молекул [143—145]. Вместе с тем экспериментальные значения теплот адсорбции этих же пар веществ на специфических адсорбентах (гидроксилированная поверхность кремнезема, катионированные цеолиты) значительно различаются теплоты адсорбции молекул, обладающих электрическими моментами, значительно выше теплот адсорбции соответствующих неполярных молекул [135, 143—145]. [c.247]

Расчеты для и-алканов и бензола проводились также при выборе в качестве силовых центров молекулы звеньев СНд, СНа и СНаром [2—10, 13]. Параметры потенциальных функций взаимодействия атомов Си Н и звеньев СНд и СНа молекул углеводородов с атомами С графита сначала оценивались с помощью приближенных квантовомеханических формул и правил комбинирования на основании свойств адсорбента и адсорбата, взятых в отдельности [2—10]. Далее эти параметры уточнялись при использовании экспериментальных данных по адсорбции нескольких молекул рассматриваемого класса [9, 10, 17, 18]. Для межмолекулярного взаимодействия с атомами С графита атомов С молекулы, находящихся в разных валентных состояниях, были введены разные атом-атомные потенциальные функции [18]. На основании потенциальных функций Ф были рассчитаны константы Генри Ку или равные им удерживаемые объемы VА,х [2—4, 7—9, И, 13, 14, 17, 18], изостерические теплоты адсорбции [3, 4, 8, 1( 1, 13, 17, 18], дифференциальные мольные изменения энтропии A5J [3, 4, 10, 11, 13, 17, 18] и теплоемкости АСу [5, 6, 10, 13, 17, 18] адсорбата при адсорбции углеводородов указанных выше классов на базисной грани графита при нулевом заполнении поверхности. Результаты расчета были сопоставлены с соответствующими опытными значениями, полученными в разных работах. Таким образом были проведены исследования зависимости межмолекулярного взаимодействия углеводородов с графитированными термическими сажами от химического состава, пространственной структуры и конформации молекулы, а также от валентного состояния атомов углерода и сопряжения двойных связей в молекуле углеводорода. [c.306]

Таким образом, принятая в работах [9, 10, 14, 17] система при-блин<ений позволяет хорошо описать зависимость адсорбционных свойств алканов на базисной грани графита от геометрического строения молекулы. Весьма важно то, что это может быть использовано и для решения обратной задачи — для определения геометрического строения молекулы адсорбата на основании ее эмпирической химической формулы, опытных (газохроматографических [68] или статических) адсорбционных данных на графитированных термических сажах и результатов молекулярно-статистического расчета термодинамических характеристик адсорбции для разных возможных моделей геометрического строения молекулы. [c.329]

Таким образом, проведенные расчеты термодинамических характеристик адсорбции алканов и цикланов [9, 10, 14, 17] показали, что атом-атомное приближение (У1П,2) для потенциальной функции Ф межмолекулярного взаимодействия молекул насыщенных углеводородов с поверхностью графитированных термических саж правильно передает зависимость потенциала межмолекулярного взаимодействия при адсорбции Ф от химического состава и геометрического строения молекул этих углеводородов а также зависимость Ф от ориентации молекулы над поверхностью. Термодинамические характеристики адсорбции насыщенных углеводородов при нулевом (малом) заполнении поверхности можно рассчитать в хорошем согласии с опытом молекулярно-статистическим методом, исходя из химического и геометрического строения молекулы углеводорода и поверхности твердого тела. Б случае адсорбции на базисной грани графита (на графитированных термических сажах) для этого надо использовать полуэмпирические атом-атомные потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия (Х,5) и (Х,б). [c.331]

Потенциальная функция межмолекулярного взаимодействия атомов С (алкан). .. С (графит) дается выражением (Х,5). В работе [18] аналогичным путем, т. е. при использовании опытных значений константы Генри для адсорбции ненасыщенных углеводородов на графитированных термических сажах, были определены потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия атомов С (ал-кен). .. С (графит) и С (алкин). .. С (графит). Исследовалось также влияние сопряжения связей молекул ненасыщенных и арома- [c.332]

Таким образом, полученные на основании опытных данных для адсорбции алканов, цикланов, алкенов и алкинов на графитированных термических сажах атом-атомные потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия атомов С молекул этих углеводородов с атомами С графита зависят от валентного состояния атома С молекулы углеводорода. Как и в случае насыщенных углеводородов, атом-атомное приближение для потенциальной энергии взаимодействия молекул углеводородов с поверхностью графита хорошо оправдывается в случае адсорбции ненасыщенных углеводородов, если учесть зависимость атом-атомных потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия атомов С. .. С от их валентного состояния. [c.337]

Во-нервых, можно сравнить экспериментальные значения термодинамических характеристик адсорбции углеводорода с сопряженными связями на графитированных термических сажах со значениями, рассчитанными без учета влияния сопряжения на межмолекулярное взаимодействие. Так, влияние сопряжения двух двойных связей в молекуле бутадиена-1,3 на ее взаимодействие с графитом можно оценить, сравнивая полученные из опыта адсорбционные свойства бутадиена с адсорбционными свойствами этого углеводорода, рассчитанными на основании атом-атомных потенциальных функций, найденных для алканов [уравнение (Х,5)1 и алкенов с несопряженными связями [уравнение (Х,15)]. [c.339]

На графитированной саже хорошо отделяются примеси [3] (рис. 2). Удерживание молекул на графитированной саже определяется неспецифическим взаимодействием с графитом в основном ближайших звеньев, т. е. сильно зависит от геометрии молекулы 4]. Это позволяет разделить многие геометрические и стереоизомерные [2], терпены [4] и другие молекулы, различающиеся по геометрической структуре. Так, например, в отличие от геометрически однотипных молекул н-алканов для более сложных и разнообразных по своему строению молекул терпенов не наблюдается линейной зависимости между абсолютными величинами удерживаемых объемов и температурами кипения или величинами молекулярного веса этих соединений. Порядок выхода терпенов из колонки определяется не молекулярным весом, а различиями [c.197]

Рис. 9.11. Зависимость 1 1/ н-алканов на графнтирован-ной термической саже при 423 К от числа атомов углерода пс

Коэффициент теплопроводности нефтепродуктов равен для жидких де-стиллатов 0,12, для бензиновых паров и газообразных алканов 0,01—0,02, для вазелинообразных полутвердых алканов и парафина 0,19—0,22, для асфальта 0,64, для сажи 0,057, для нефтяного кокса 4,3 ккал1м час °С. [c.30]

Применение алканов. Зная свойства метана, можно составить представление о его применении. Оно весьма разнообразно. Благодаря большой теплотворной способности метан в больших количествах расходуется в качестве топлива (в быту — бытовой газ и в промышленности). Широко применяются получаемые из него вещества водород, ацетилен, сажа. Он служит исходным сырьем для получения формальдегида, метилового спирта, а также различных с1ннтетических продуктов. [c.286]

В. Э. Вассерберг, автор и М. П. Максимова [273] определили адсорбционным методом по БЭТ при 25° элементарные площадки 8 спиртов на окиси алюминия разных способов приготовления. Оказалось, что размер площадки увеличивается с увеличением числа атомов углерода в цепи спирта и с ее усложнением. Таким образом, при низкой температуре кроме ориентации в виде ленгмюровского частокола происходит ориентация молекул спирта параллельно поверхности за счет действия ван-дер-ваальсовых сил и водородных связей. С повышением температуры доля параллельной ориентации падает, что и естественно, так как усиливаются молекулярные колебания, причем разрываются более слабые связи. А. В. Киселев с сотрудниками [274] наблюдал подобную плоскостную адсорбцию алканов на графитированной саже. [c.66]

Рис. У,9. Зависимость —при адсорбции иа графитированной термической саже к-алканов (1) и ди-к-апкилэфпров (2) от числа атомов углерода в их молекулах.

Сопоставление термодинамических характеристик адсорбции на графитированной термической саже таких пар или более многочисленных рядов молекул показывает, что значения —АС/ для таких молекул группы В, как простые эфиры, не превышают намного значения —AUi соответствующих молекул сравнения — молекул группы А, близких по геометрии и величинам общей поляризуемости. Сопоставление соответствующих пар молекул группы D и группы А (например, молекул и-бутанола и и-пентана с одинаковыми числами атомов углерода в молекуле к-алкана и атомов углерода и кислорода в молекуле к-спирта) показывает, что значения —AUi для адсорбции молекул группы D лишь незначительно превышают значения —AUy для адсорбции молекул сравнения группы А. Однако и это небольшое превышение значения —AUy для адсорбции к-спиртов над значениями —AUy для адсорбции соответствующих к-алканов может быть вызвано побочными причинами. Во-первых, оставшиеся на поверхности графитированной термической сажи кислородные комплексы увеличивают энергию взаимодействия спирт — адсорбент (см. разд. 2 гл. I и разд. 1 гл. II). Во-вторых, такие места остаточной неоднородности поверхности, как ступени или трещины, благодаря увеличению общей энергии адсорбции способствуют сближению адсорбированных молекул спиртов и образованию между ними взаимных водородных связей уже при малых заполнениях, что также увеличивает получаемое из измерений значение —AVу. Дополнительная обработка графитированной термической сажи водородом при 1100° С (см. разд. 1 гл. II) заметно уменьшает это ргшличие в значениях —AUу молекул групп А, В и D. [c.203]

Таблица Х,10. Рассчитанные значения АПх, и АСу для адсорбции н-алканов на базисной грани срафита и соответствующие опытные значения АПу и на графитированных термических сажах

Исследование влияния сопряжения двойных связей на адсорбцию на графитированных термических сажах проводилось первым способом [18]. Были рассчитаны термодинамические характеристики адсорбции бутадиена-1,3, цис- я тгара с-пентадиенов-1,3 и гекса-триена-1,3,5 при использовании для взаимодействия атомов С. . . G потенциальных функций (Х,5) и (Х,15), определенных для взаимодействия с атомом С графита атомов С молекул алканов и алкенов без сопряженных связей. [c.339]

Коэффициент теплопроводности нефтепродуктов равен для жидких дистиллятов 0,12, бензиновых паров и газообразных алканов 0,01 —0,02, вазелинообразных полутвердых алканов и парафина 0,19—0,22, асфальта 0,64, сажи 0,057, нефтяного кокса [c.29]

Особенно характерно поведение на графитированной саже терненов, сильно различающихся по геометрической структуре. Наличие функциональных групп в этих молекулах не сказывается на порядке их выхода из хроматографической колонки и на энергии взаимодействия. Сильнее удерживаются молекулы преимущественно плоские, т. е. способные к наиболее выгодному расположению на базисной грани графита, когда расстояния наибольшего числа силовых центров до плоской поверхности адсорбента минимальны. Поэтому слабее удерживаются бициклические терпены сказывается даже влияние размера их колец на удерживаемый объем. Моноциклические терпены удерживаются сильнее бициклических. Сильнее всех должны удерживаться алифатические терпены. Молекулы, близкие по своей геометрии, имеют одинаковые теплоты адсорбции и их разделить не удается [3]. На рис. 2, на котором представлены в качестве иллюстрации зависимости удерживаемых объемов от потенциальной энергии адсорбции (по Леннард-Джонсу) для к-алканов от С до Сц наблюдается хорошее совпадение теоретически рассчитанных величин с экспериментально полученными величинами удерживаемых объемов. [c.77]

Реакции полного термического разложения алканов представляют значительный практический интерес в связи с большой иотребностью получения чистого элементарного углерода в виде сажи, углелрафитовых материалш и покрытий, а также чистого водорода. Термодинамика этйх процессов для алканов С1—С5 разработана недостаточно [1]. [c.161]

Газо-хроматографические применения цеолитов ограничиваются в основном разделением молекул с невысокой теплотой адсорбции (до 10—12 ккал моль). Сопоставление статических и газо-хроматографических определений теплот адсорбции н-алканов цеолитом МаХ при малых заполнениях показывает, что в отличие от адсорбции на пористой и неспецифически адсорбирующей поверхности графитированной сажи приближение -равновесной теории хроматографии при адсорбции цеолитами справедливо лишь для сравнительно слабоадсорбирую-щихся газов. Применения цеолитов в газовой хроматографии подробно описаны в работе 2]. Газовая хроматография на цеолитах с программированием температуры описывается в статье [12]. [c.201]

Графитированная сажа исследовалась А. В. Киселевым и др. (1968 гг.) и была рекомендована для газоадсорбционной хроматографии с программированием температуры как адсорбент, обеспечивающий высокую селективность и эффективность разделения широких фракций, например н-алканов С5—С , кипящих от 36 до 320° С, а также структурных изомеров углеводородов, имеющих близкие температуры кипения (А. С. Бойкова, К Д- Щербакова, [c.238]

Рис. 3. Зависимость теплот адсорбции н. алканов от числа атомов углерода в их молекуле п (белые кружки — хроматографические данные, черные кружки — статические адсорбционные данные) на графитированных сажах (кривые 1 и 2), на модифицированном С1а81(СНз)2 силикагеле № 17 (кривая 3) и на модифицированном С181(СНз)з силикагеле № 6 (кривая 4)

Большой интерес к термической переработке предельных углеводородных газов объясняется в первую очередь тем, что в результате термической переработки химически инертных газов образуются этилен, ацетилен и пропилеи, являющиеся важнейшим сырьем промышленности тян елого органического синтеза. Важным нанравлением высокотемпературной переработки является также получение высококачественной сажи, водорода и синтипгаза. Благодаря тому, что запасы предельных газов весьма велики, на их основе может быть организовано крупное нефтехимическое производство. С другой стороны, термические превращения низших алканов относительно просто могут быть исследованы эксне- )гшентально и являются одной из наиболее благоприятных областей для изучения теоретических положений химической кинетики гомогенных газовых реакций. Последние положения явились причиной появления многочисленных экспериментальных и теоретических работ по пиролизу газов. [c.47]

Для к-алканов расчет осложняется необходимостью учета внутренних вращений в молекулах. Поэтому расчет был сделан сначала для первых трех алканов, молекулы которых можно было рассматривать квазижесткими [9]. Оценки Сз и сделанные указанным выше путем, привели к значениям 7 1, несколько отличающимся от экспериментальных. Поэтому в константы уравнения (1) были введены соответствующие небольшие поправки (составляющие около 13%). Таким путем были получены следующие атом-атомные потенциальные функции для адсорбции алканов на базисной грани графита (па графитированной термической саже) 19-11] [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология