Химические реакции на поверхности

Химическая реакция на поверхности катализатора. [c.96]

Химическая реакция на поверхности электрода. [c.553]

Уравнения ( 111-168) — ( 111-175), полученные для случая когда на межфазной поверхности происходит реакция первого по рядка, указывают на то, что в кинетической области скорость пре вращения таким же образом зависит от некоторых параметров как скорость химической реакции на поверхности. Влияние темпе ратуры в данном случае можно выразить уравнением Аррениуса т. е. зависимость будет иметь экспоненциальный характер. Ско рость превращения в этой области не зависит от скорости движе ния потока через систему. [c.248]

Следует добавить, что в рассматриваемой диффузионной области (при постоянном давлении) устанавливается линейная зависимость скорости превращения от концентрации исходного вещества в реакционном пространстве, т. е. как для реакции первого порядка. Кажущийся порядок превращения не характеризует, конечно, химическую реакцию на поверхности контакта фаз. [c.250]

Уравнение (У1П-235) определяет количество исходного вещества А, подводимого к внешней поверхности зерна в единицу времени, а уравнение ( 111-237) — количество исходного вещества А, поступающего к реакционной поверхности. Уравнение (У1П-236) выражает количество реагента А, вступающего в химическую реакцию на поверхности раздела твердых фаз исходное вещество — продукт. Решение этой системы уравнений при соответствующих граничных условиях позволяет получить зависимость, описывающую ход превращения, когда все три сопротивления соизмеримы [c.267]

Приведенные выше кинетические зависимости были выведены при предположении, что сопротивление химической реакции лимитирует скорость поверхностной реакции. Однако можно допустить, что сопротивление одного из сорбционных процессов оказывает решающее влияние на эту скорость, например сопротивление адсорбции одного из исходных веществ. Тогда скорость поверхностной реакции можно представить с помощью кинетического уравнения адсорбции указанного реагента. Концентрация этого исходного вещества, используемая в уравнении, будет соответствовать концентрации, обусловленной состоянием равновесия химической реакции на поверхности, а концентрации других реагентов — состоянием равновесия сорбционных процессов. [c.280]

В этой главе рассматриваются в основном процессы массообмена, сопровождаемые гомогенными химическими реакциями в объеме реагирующих сред. Рассмотрению гетерогенных химических реакций на поверхности раздела твердое тело — газ и твердое тело — жидкость посвящена обширная литература. Роль гетерогенных химических реакций на поверхности раздела жидкость — жидкость и газ — жидкость в процессе массообмена обсуждается в данном разделе. [c.259]

Поток за счет химической реакции на поверхности сферы [c.260]

Хемосорбция является тем типом адсорбции, который всегда сопровождает химические реакции на поверхности. Хемосорбция— характерный признак гетерогенных каталитических реакций. [c.207]

Адсорбционное равновесие не нарушается в ходе процесса и суммарная скорость определяется скоростью химической реакции на поверхности. [c.212]

Кинетика реакций, скорость которых определяется скоростью химической реакции на поверхности [c.214]

Примечания. 1. Скорость химической реакции на поверхности. 2. Кинетическое уравнение [c.215]

Для наглядности примем, что процессы адсорбции и химической реакции на поверхности протекают как чередующиеся стадии. Сначала положим, что между компонентами, адсорбированными на поверхности, установилось химическое равновесие. Затем происходит дальнейшая адсорбция вещества А, нарушающая это равновесие на поверхности. Поскольку, согласно условию, скорость реакции на поверхности высока, равновесие реакции быстро восстанавливается. Очевидно, по мере адсорбции компонент А реагирует с такой скоростью, что адсорбционное равновесия не может установиться. Однако количество вещества А на поверхности в любой момент времени соответствует химическому равновесию между веществами, реагирующими на этой поверхности. [c.217]

Как отмечалось выше, различают пять основных стадий, через которые протекают гетерогенные каталитические реакции. Специальные случаи, для которых одна какая-либо стадия определяет скорость реакции (например, диффузионный массообмен, адсорбция одного из компонентов или химическая реакция на поверхности), были уже рассмотрены. Теперь необходимо разобрать наиболее общий случай. [c.220]

Из разбора этих относительно простых примеров реакций первого порядка уже видно, что если реакция протекает через несколько стадий, кинетические уравнения, определяюш,ие скорость, получаются довольно громоздкими. При анализе экспериментальных данных обычно пытаются описать их уравнением, выведенным на основании предположения, что определяющей является только одна стадия из пяти или в крайнем случае с учетом диффузионной стадии в сочетании с химической реакцией на поверхности или адсорбцией. [c.222]

Так, например, предположим, что в случае обратимой гетерогенной каталитической реакции первого порядка скорость процесса определяется скоростью химической реакции на поверхности, [c.226]

РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ ТРАНСПОРТА ВЕЩЕСТВА К ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОНТАКТА ПРИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯХ НА ПОВЕРХНОСТИ [c.6]

Химическая реакция на поверхности катализатора. В некоторый момент движения молекулы реагента соединяются с поверхностью катализатора, где они взаимодействуют, образуя продукты, которые попадают в газовую фазу внутри пор. [c.412]

Стадия массопередачи к наружной поверхности гранул и стадия химической реакции на поверхности катализатора последовательны одна по отношению к другой, а диффузия в порах сопровождается реакцией. Поэтому процесс массопередачи и химическую реакцию можно анализировать раздельно, по очереди, тогда как процесс диффузии в порах и химическая реакция на их поверхности должны исследоваться совместно. [c.412]

Сочетание стадий адсорбции и химической реакций не обсуждалось при выводе кинетических уравнений. При рассмофении этих стадий возможно так много вариантов, что, составляя соответствующие кинетические уравнения, их следует разбирать совместно с диффузионной стадией применительно к каждому конкретному случаю. Адсорбцию и химическую реакцию на поверхности можно рассматривать комплексно, пользуясь описанными выше методами. [c.222]

УП-5. Маурер и Слепцевич показали, что стадией, определяющей скорость процесса каталитической дегидратации бутанола-1, является химическая реакция на поверхности катализатора, описываемая уравнением начальной скорости [c.234]

У11-12. Мейс и Бонилла1 5 исследовали процесс прямой каталитической гнд тации этилена в паровой фазе при 140 ат. Авторы пришли к выводу, что стадией, определяющей скорость, является химическая реакция на поверхности без адсорбции этанола [c.239]

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]

При достаточно низкой температуре наиболее медленной стадией всех подобных процессов, по-видимому, является химическая реакция на поверхности. Однако, прежде чем эта реакция окажется возможной, газ должен продиффундировать к поверхности он должен продиффундировать через твердый продукт реакции (окись цинка в последнем примере) или через другие газы, присутствующие в системе (как в случае каталитической реакции или твердофазной реакции с выделением газообразных продуктов). Следовательно, во всех случаях диффузионный процесс должен предшествовать химической реакции. При этом должен происходить также и процесс обратной диффузии, следующий за химической реакцией, в тех случаях, когда образуются газообразные продукты. Так как температурный коэффициент для диффузии обычно значительно меньше, чем для химической реакции, диффузионные процессы при достаточно высоких температурах протекают существенно медленнее, чем поверхностные реакции, что и приводит к переходу в диффузионную область. В результате кривая выделения тепла приобре- [c.169]

ВЕС является величиной, характеризующей протекание химической реакции на поверхности катализатора. Эту величину можно выразить через парциальные давления на межфазной поверхности. Движущую силу (Рм — Рм равнял рассчптзть, если известен порядок реакции рм а находят нз выралсения для ВЕП , а Рмравп — по известной константе равновесия реакции. Таким способом можно определить ВЕС по уравнению (П1, 159). [c.258]

При однофазном потоке, как и в газовой фазе, процессы превращения веществ протекают в несколько стадий 1) подвод реагентов пз ядра потока к вненшей поверхности катализатора 2) диффузия реагентов в порах катализатора из раствора к его внутренней поверхности 3) адсорбция реагентов 4) собственно химическая реакция на поверхности катализатора 5) отвод продуктов реакции через стадии десорбции и внутренней, и внешней диффузии. При двухфазном потоке вследствие того, что катализатор смачивается одной пз фаз, эта последовательность не нарушается, однако ей предваряется либо за ней следует стадия диффузии реагентов или продуктов в дисперсную фазу. Особенно четко это проявляется в газожидкостных реакциях, где катализатор пропитан жидкостью или покрыт ее пленкой. Диффузия из одной фазы потока в другую, которую обозначим как межфазную, протекает в общем так же, как и в случае двухфазных систем без твердого катализатора (см. гл. И). Межфазная диффузия не имеет, собственно, прямого отношения к гетерогенно-каталитической реакции, но доляша учитываться при расчетах реакторов (см. гл. 10). Поэтому в настоящей главе рассматриваются только явления, происходящие в системе раствор — твердый катализатор. [c.47]

Внутрпкпнетическая область "ф 1. Лимитирующая стадия — химическая реакция на поверхности пор катализатора. Концентрация реагента практически посгоянна по всей толще зерна т атализатора. [c.56]

Если скорость химической реакции на поверхности катализатора достаточно велика, то адсорбционное равновесие не достигается и степени заполнения поверхности молекулами реагентов нельзя определить из уравнения изотермы адсорбции. В предельном случае, когда адсорбция одного из реагентов является наиболее медленной стадией, скорость процесса лимитируется скоростью адсорбции этого реагента, и можно говорить о протекании реакции в адсорбционной области. Скорость адсорбции определяется константой скорости адсорбции и концентрацией сорбируемого вещества следовательно, кинетика процесса в адсорбционной области формально следует уравнению реакции первого порядка. Поэтому различить кинетическую и адсорбционную области только по кинетическим измерениям нельзя и при необходимости следует ставить специальные эксперименты по измерению скорости адсорбции или применять другие прямые методы исследования, например, спектроскопию адсорбированных молекул. [c.84]

При низкой температуре твердого тела величина определяется главным образом скоростью химической реакции на поверхности но мере возрастания Т кислород начинает реагировать на наружной поверхности частиц с такой большой скоростью, что его концентраппя на гюБорхиостп становится равной нулю п I полностью определяется массопередачей [c.182]

Наконец, важнейшую роль играет и сам катализатор, способ его приготовления и т, д. Добавление различных модификаторов нли применение смесей оксидов и солей способно сильно изменять активность и селективность контакта. Так, некоторые каталитические яды (галогены, селен), дезактивируя серебряный катализатор окисления этилена, существенно повышают его селективность. Оксиды молибдена и висмута, в индивидуальном виде вызывающие полное сгорание олефинов, в форме молибдата висмута (В120з МоОз = 1 2) являются селективными катализаторами гетерогенного окисления пропилена. Большое влияние оказывают носитель, размер зерен катализатора, его пористость и т. д. Ввиду возможности последовательного окисления целевого вещества и высокой скорости самой химической реакции на поверхности катализатора переход процесса во внутридиффузиоиную область весьма нежелателен, поэтому используют катализаторы с небольши.ми зернами и сравнительно крупными порами. [c.416]

Кинетика реакций гидрирования и дегидрирования. Скорость этих реакций, как и для других гетерогеннокаталитических процессов, в общем случае может зависеть от диффузионных и кинетических факторов. Первые из них играют тем меньшую роль, чем интенсивнее перемешивание и турбулентность потоков и чем ниже температура. В большинстве случаев кинетика гидрирования и дегидрирования описывается общим уравнением Лэнгмюра — Хин-шельв да, выведенным для случая, когда лимитирующей стадией является химическая реакция на поверхности катализатора. Если обозначить через Ь адсорбционные коэффициенты и через Р — парциальные давления реагентов, то для обратимой реакции дегидрирования при мономолекулярном расщеплении сорбированного вещества пмеем [c.467]

Поскольку в течение реакции слой золы не образуется, наблюдаемая кинетикаотрал<ает процесс взаимодействия газа с твердыми частицами, размеры которых постепенно уменьшаются. При этом факторами, оказывающими сопротивление процессу, можно считать химическую реакцию на поверхности частицы и диффузию через газовую пленку. [c.344]

Кинетика ионного обмена. В результате химической реакции в растворе ионы перемещаются по направлению к ионообменной смоле или от нее. В этом случае общая скорость ионообмена будет зависеть от скоростей этапов диффузии через неподвижный слой зерен ионообменной смолы, а также скорости химической реакции на поверхности обмена. Так как ионные реакции протекают с очень большой скоростью, этапом, который определяет скорость процесса, является диффузия ионов через неподвижный спой. На межфазной поверхности системы жидкость — твердое тело практически мгновенно устанавливается равновесие. [c.339]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология