Система гетерогенная открытая

Система называется закрытой, если она может обмениваться с окружающей средой энергией и не может обмениваться веществом (жидкость и ее пар представляют собой открытую систему). Изолированная система не может обмениваться с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Тело называется гомогенным, если внутри него в каждой точке соблюдается постоянство температуры, давления, концентрации и остальных макроскопических физических свойств (кристаллической структуры, показателя преломления и т. д.). Следует отметить, что такое определение имеет смысл только с макроскопической точки зрения. Если абстрагироваться от величины и формы тела, то говорят о фазе (пар, жидкость, кристалл). Гомогенная система содержит только одну фазу. Две фазы называются сосуществующими, если они, имея плоскую границу раздела, могут находиться в равновесии между собой, которое не обусловлено лишь торможениями (это имеет место, например, если два разных кристалла спрессованы при комнатной температуре). Гетерогенная система состоит из двух или более сосуществующих фаз. Число (независимых)-компонентов системы т в смысле термодинамики является одновременно числом видов веществ (или сортов частиц) в смысле химии с минус число уравнений реакций г, их [c.15]

Правило фаз, открытое в 1873 г. американским ученым В. Гиббсом, является следствием второго закона термодинамики и описывает условия равновесия в гетерогенных системах с любым числом компонентов. Это правило легко вывести, если учесть, что число степеней свободы — это, по существу, число переменных или параметров, которые остаются неопределенными при данном состоянии системы, поскольку их можно изменять, не меняя числа фаз. Вместе с тем в состоянии равновесия между параметрами устанавливаются жесткие связи, выражаемые определенным числом уравнений У. Если число уравнений меньше, чем число параметров П, то разность между ними, т. е. число неопределенных параметров, и есть число степеней свободы С. Таким образом, С = П—У. Кроме того, состояние равновесной, си-стемы определяется двумя внешними параметрами — температурой и давлением. Подсчет величин П и У приводит к важному уравнению [c.86]

X. т. использует понятия о типах термодинамич. систем (см. Гетерогенная система. Гомогенная система. Закрытая система, Изолированная система, Открытая система), параметрах состояния (см. Давление, Температура, Химический потенциал), термодинамич. ф-циях и термодинамических потенциалах (см., напр., Внутренняя энергия. Энтропия). В основе Х.т. лежат законы (начала) общей термодинамики. Первое начало термодинамики - закон сохранения энергаи дая термодинамич. системы, согласно к-рому работа может совершаться только за счет теплоты или к.-л. др. формы энергии. Оно является основой термохимии, изучения теплоемкостей в-в, тепловых эффектов реакций и физ.-хим процессов. Гесса закон позволяет определять тепловые эффекты расчетным путем, если известны теплоты образования каждого из в-в, участвующих в р-ции, или теплоты сгорания (для орг. соед.). Совр. термодинамич. справочники содержат данные о теплотах образования или теплотах сгорания неск. тысяч в-в, гто позволяет рассчитывать тепловые эффекты десятков тысяч хим. р-ций. Первое начало лежит в основе Кирхгофа уравнения, к-рое выражает зависимость теплового эффекта р-ции или физ.-хим. процесса ст т-ры и дает возможность рассчитать тепловой эффект процесса при любой т-ре, если известны теплоемкости в-в, участвующих в р-ции, и тепловой эффект при к.-л. одной т-ре. [c.236]

Закон действия масс формулирует закономерности, относящиеся к равновесию в гомогенных (однородных) системах. Закономерности равновесия в гетерогенных системах выражаются правилом фаз, открытым в 1876—1878 гг. Гиббсом. [c.67]

Предполагают, что термин адсорбция был введен в 1881 г. Кайзером применительно к конденсации газов на открытых поверхностях. Согласно современным представлениям, адсорбцией принято называть концентрирование вещества (жидкости или газа) на поверхности или в объеме микропор твердого тела. В целом адсорбционная система гетерогенна. Твердое тело, поглощающее вещество, называют адсорбентом, а само поглощенное вещество — адсорбатом. Иногда адсорбент, находящийся в газовой или жидкой фазе, называют адсорбтивом. Способность адсорбента поглощать вещества тем больше, чем больше его поверхность. Поверхность, приходящаяся на 1 г адсорбента, называется удельной поверхностью. Активные адсорбенты обладают большой удельной поверхностью, доходящей до нескольких сот квадратных метров на грамм. [c.109]

Для определения механизма автоколебаний скорости в открытой гетерогенной каталитической системе необходимо установить 1) соотношение скорости лимитирующей стадии транспорта реагирующих веществ со скоростью реакции 2) механизм действия обратной связи [c.316]

Проанализирована скорость реакций в открытых системах. Расширен материал по кинетике фотохимических, гетерогенных и ферментативных реакций. [c.5]

В открытой системе энтропия может уменьшаться, а гетерогенность системы - увеличиваться. Следовательно, развитие системы может происходить от состояний более вероятных к менее вероятным. Основными характеристиками процессов, протекающих в таких системах, являются нелинейность и неравновесность. [c.19]

Степень переохлаждения слюдяного расплава возрастает с увеличением степени перегрева, времени выдержки, скорости охлаждения, испарения расплава (открытости системы). Условие получения качественных и крупных кристаллов — обеспечение минимально возможного переохлаждения, при котором происходит кристаллизация, т. е. более равновесных условий роста. Поэтому к оптимальным условиям проведения гетерогенной кристаллизации без переохлаждения можно отнести отсутствие перегрева расплава, уменьшение времени выдержки расплава при высокой температуре, проведение направленной кристаллизации при локальном зарождении кристаллов, обеспечение более полного соответствия расплава стехиометрии слюды. [c.38]

По способу подвода исходной гетерогенной системы и отвода продуктов сепарирования различают сепараторы трех типов открытые, полузакрытые и герметические. [c.525]

Системы подразделяются на открытые и закрытые. Открытые системы могут обмениваться со средой и энергией, и веществом,, для закрытых возможен обмен только энергией. Во всех предшествующих рассуждениях мы не учитывали условий материальной изоляции, так как нас интересовали только состояния фаз,, но не их количества. Однако задача описания системы может быть сформулирована иначе надо полностью определить состояние системы, задать и интенсивные, и экстенсивные переменные, т. е. определить не только число и состояние фаз гетерогенной системы, но и количество каждой из фаз. Разумеется, такая задача имеет смысл только для закрытых систем. [c.21]

Двухфазные гетерогенные системы, в которых жидкость распределена в полимере по системе открытых капилляров. [c.165]

Поскольку композиты представляют собой сложные гетерогенные, термодинамически открытые неравновесные системы, синтез которых происходит в неравновесных условиях, то для научного прогнозирования и управления свойствами конечного материала необходим современный, активно развивающийся в последние годы, синергетический подход и учет процессов самоорганизации, происходящих в ходе эволюции системы. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в конце книги. [c.7]

Термодинамика описывает только макроскопические системы, т. е. системы, состоящие из большого числа частиц, поведение которых может быть описано законами статистики. Процессы, происходящие в таких системах, проявляются в виде тепло- или массо-обмена между отдельными составляющими их объектами. В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой различают системы изолированные, закрытые и открытые. Изолированными являются системы, совершенно не взаимодействующие с окружающей средой, т. е. не обменивающиеся с ней ни веществом, ни энергией и, следовательно, имеющие постоянный объем. К закрытым относятся системы, не обменивающиеся с окружающей средой веществом, но взаимодействующие с ней путем передачи энергии (в виде теплоты или работы). И, наконец, открытые системы —это системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом (они могут, естественно, обмениваться и энергией). Различают также системы гомогенные, не имеющие внутри себя поверхностей раздела между отдельными частями, различающимися по свойствам, и гетерогенные, содержащие указанные поверхности. Системы, состоящие только из твердых и (или) жидких веществ, называются конденсированными. [c.189]

Для удобства изучения необходимо изолировать объекты исследования от окружающего пространства. Такая совокупность тел, выделенная из пространства, образует систему. Если в системе возможен массо- и теплообмен между всеми ее составными частями, то такая система называется термодинамической. Химическая система, в которой возможно протекание реакций, представляет собой частный случай термодинамической. Если между системой и окружающей средой отсутствует массо- и теплообмен, то такая система называется изолированной. Если отсутствует массообмен, но возможен теплообмен, то система называется закрытой. Если же между системой и окружающей средой возможен и маг.со-, и теплообмен, то система открытая. Система, состоящая из нескольких фаз, называется гетерогенной, однофазная система — гомогенной. Реакции, протекающие в гомогенной системе, развиваются во всем ее объеме и называются гомогенными. Реакции, происходящие на границе раздела фаз, называются гетерогенными. [c.122]

До сих пор нам приходилось иметь дело лишь с такими процессами внутри системы, которые выражались в переносе обобщенных, координат из одной ее области в другую под действием градиентов или напоров обобщенных потенциалов. Однако в системе могут совершаться и другие процессы, течение которых не связано с макроскопической неоднородностью полей обобщенных потенциалов и которые не сводятся к направленному переносу обобщенных координат через границы пространственно обособленных областей. Типичным представителем такого рода процессов является химическое превращение. Оно может протекать в самых разных системах — однородных и неоднородных (непрерывных и гетерогенных), закрытых и открытых, изолированных и неизолированных. [c.53]

В отличие от гомогенной системы, состоящей из одной фазы, гетерогенная система содержит несколько фаз. В первой главе были выведены критерии равновесия для закрытых систем (как гомогенных, так и гетерогенных). Теперь мы выведем подобные критерии для открытых гетерогенных систем. Схема вывода заключается в следующем [c.68]

Рассмотрим гетерогенную закрытую систему, состоящую из гомогенных открытых систем (фаз) а, 3,..., в. Каждая фаза и содержит молей компонента 1, и, молей компонента 2,...л молей компонента т. В соответствии с условием (1.49) критерий равновесия для этой закрытой системы можно записать в виде [c.70]

Решая какую-либо задачу методами термодинамики, необходимо определить понятие системы, т. е. дать ответ на вопрос, какую именно часть физического мира можно выделить из окружающей внешней среды для термодинамического рассмотрения. Если говорят система гомогенна, то это значит, что ее свойства одинаковы во всех частях и она непрерывна от точки к точке. Система характеризуется такими свойствами, как размер, температура, плотность, давление, цвет, наличие магнитного, элек трического или гравитационного полей и т. д. Если говорят система гетерогенна, то это значит, что в ней присутствуют две или несколько отдельных областей, называемых фазами, которые отделены друг от друга поверхностями, называемыми границами раздела. Термодинамика гетерогенных систем обсуждается в гл. 3. В данной главе мы будем иметь дело с крайне простыми гомогенными системами. Системы бывают двух типов открытые и закрытые. В закрытой системе масса не может увеличиваться или уменьшаться во время изменения системы, которое мы называем процессом, хотя энергия может убывать или поступать. В открытой системе как масса, так и энергия могут уменьшаться или увеличиваться. [c.60]

Дальнейшее развитие учения о катализе шло как по пути накопления экспериментальных данных, разработки способов приготовления активных катализаторов, открытия и изучения новых каталитических процессов, внедрения катализа в химическую промышленность, так и по пути развития теории гетерогенного катализа. Однако успехи теоретиков были значительно более скромными, чем успехи экспериментаторов. И это не случайно. Хотя принципиальной разницы между каталитическими и некаталитическими процессами нет, и те и другие подчиняются основным законам химической кинетики, в обоих случаях система реагирующих веществ проходит через некоторое особое, обладающее повышенной энергией активное состояние, в гетерогенных каталитических реакциях наблюдаются специфические особенности. Прежде всего появляется твердое тело, от свойств и состояния которого существенно зависят все явления в целом. Поэтому не случайно, что успехи теории гетерогенного катализа неразрывно связаны с развитием теории твердого тела. Поскольку процесс идет иа поверхности, знание строения поверхности катализатора оказывается решающим для развития теории катализа. Отсюда вытекает тесна я связь развития теории катализа с развитием экспериментального и теоретического изучения адсорбционных явлений. Сложность кетероген-ных процессов, присущие им специфические черты, приводят к тому, что теоретические исследования в этой области не завершилась еще построением теоретических концепций, на базе которых можно было бы обобщить имеющийся фактический ма-териал. Пока можно только говорить о наличии нескольких теорий, в первом приближении обобщающих те или иные экс- периментальные данные. [c.294]

Итак автоколебания в гетерогенно-каталитической системе могут возникнуть, если система открыта, система нелинейна и в системе существует обратная связь. В открытой гетерогенно-каталитической системе выделяются следующие стадии транспорта и химического превращения реагирующих веществ подача в реактор массо- и теплоперенос к активной поверхности катализатора адсорбция исходных веществ на активных центрах катализатора реакция между адсорбированными исходными веществами и перегруппировка адсорбционного слоя десорбция продуктов реакции массоперенос продуктов реакции от активной поверхности катализатора вывод из реактора продуктов реакции. [c.316]

Сравнительно недавно были сформулированы Н. А. Васюниной А. А. Баландиным и Р. Л. Слуцкиным положения о системе катализаторов, действующих при гидрогенолизе углеводов и много атомных спиртов [52, 53], — о гомогенном катализаторе разрыва связи С—С (крекирующем агенте) и гетерогенном катализатор гидрогенизации. В то же время было открыто каталитическое дей ствие в этой реакции растворимых соединений металлов, наприме сульфата железа, хелатного комплекса железа с сахарными кисло тами, сульфата цинка и др., названных гомогенными сокатализа торами гидрогеиолиза [54, 55]. Механизм их действия рассмотре в гл. 3 добавление гомогенных сокатализаторов ускоряет гидроге нолиз в 2—3 раза с получением гидрогенизата примерно таког( же состава, как и без их применения. [c.122]

Если продукт захвата [ёА] электрохимически неактивен, VA = = 1, /а = 0 и наблюдаемый фототок равен току эмиссии / = /э. В случае его окисления на электроде с отдачей одного электрона га=0, /а=—/а и фототок не наблюдается. Наконец, при восстановлении [ёА] на электроде с присоединением одного электрона VA = 2 и = 2/э. Если в системе протекает ряд гомогенных и гетерогенных реакций с участием [ёА], VA оказывается дробной величиной и может быть функцией потенциала электрода. В соответствии с (6.38) связь между фототоком и потенциалом электрода при целочисленных значениях а не зависит от природы акцептора И определяется законом пяти вторых для фотоэмиссии, открытым А. М. Бродским, Ю. В. Плесковым, Ю. Я. Гуревичем, 3. А. Ротенбергом, В. А. Бендерским, Я. М. Золотовицким и Л. И. Коршуновым, согласно которому /э пропорционален или, что то же самое, и ° Е (кривая I на рис. 6.12). [c.218]

Наиболее эффективными стереоспецифическими катализаторами полимеризации являются гетерогенные комплексные металлоорганические катализаторы Циглера — Натта. Они получаются взаимодействием металлоорганических соединений металлов I—П1 групп Периодической системы с соединениями (преимущественно галогенидами) переходных металлов IV—У1П групп. Наиболее распространенная каталитическая система —это смесь Т1С1з и А1(С2Н5)з. Варьирование компонентов катализатора позволяет получать строго избирательные каталитические комплексы по отношению к соответствующим мономерам, а также высокую стереоспецифичность присоединения мономера к растущей цепи. Открытие комплексных металлоорганических катализаторов позволило получить высокомолекулярные стереорегулярные кристаллические поли-а-олефины, полидиены, полистиролы и др. (например, изо-тактические полипропилен, поли-а-бутен, 1,2-полибутадиен, 1,2- и 3,4-полиизопрены). При полимеризации диеновых углеводородов под влиянием катализаторов Циглера — Натта получают также стереорегулярные 1,4-полидиены, в частности, 1,4-чыс-полиизопрен, , 4-цис- и 1,4-транс-полибутадиены и др. [c.27]

Наиболее простым типом открытой системы является реактор идеального смешения, в который с определенной скоростью подаются исходные вещества и одновременно выводится такое же по объему количество реакционно) смеси. При этом в пределах реактора за счет ))итенсивного переме)иивания или энергичной циркуля-ц)))) с.меси через реактор (при проведении гетерогенно-каталитиче-ск) х реакцт Й) обеспечивается однородный состав реакционной смеси. [c.52]

Реакции полимеризации этилена и пропилена, протекающие при низких температурах и давлениях под влиянием гомогенных илн гетерогенных комплексов титана и алюминия, имеют большое промышленное значение, и им посвящено значительное число обзоров [1, 9, 386, 389, 390]. Первоначальные открытия в згой области принадлежат Циглеру [391] впослсдствие Натта показал, что при определенной модификации каталитической системы можно получать стереорегулярные полимеры с большой молекулярной массой, превосходящие по свойствам аналогичные полимеры, получаемые традиционными методами свободнорадикальной полимеризации [392]. [c.341]

Определим живой организм как открытую, саморегулируемую, амовоспропзводящуюся и развивающуюся гетерогенную систему, важнейшими функциональными веществами которой являются биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты. Организм — система историческая, в том смысле, что он является результатом филогенетического, эволюционного развития и сам проходит путь онтогенетического развития — от зиготы до старости и смерти. [c.13]

Живой организм представляет собой открытую, саморегули-руемую и самовоспроизводящуюся гетерогенную систему, важнейшими функциональными веществами которой служат биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты. Такая система подлежит комплексному физическому и химическому исследованию. Ее познание должно опираться на раскрытие физических особенностей жизни — на физическое рассмотрение развития организл-а, его неравновесности, упорядоченности, системности. [c.17]

Рассмотрение вопроса о свойствах газовых смесей при высоких давлениях будет неполным, если не остановиться на интереснейшем явлении расслоения газовых смесей под давлением, открытом советскими учеными И. Р. Кричевским, П. Е. Большаковым и Д. С. Циклисом [18, 19]. Это явление детально рассмотрено в упоминавшейся монографии И. Р. Кри-чевского [1]. Оно является ярким подтверждением правильности представления о глубокой и далеко идущей аналогии свойств жидкостей и сжатых газов. Возможность существования гетерогенного равновесия в газовой смеси выше критической температуры ее компонентов была впервые указана Ван-дер-Ваальсом и затем проанализирована Камерлинг Он-несом и Кеезомом. Однако экспериментальное доказательство наличия такого равновесия было впервые осуществлено в 1941 г. на примере системы аммиак — азот [18]. Исследование этого вопроса показало, что в некоторых газовых смесях наблюдается ограниченная взаимная растворимость сжатых газов. Естественно, что такое расслоение может происходить лишь в том случае, если оно сопровождается уменьшением объема. Вначале предполагалось, что ограниченная взаимная растворимость наблюдается лишь в газовых смесях, содержащих полярный компонент (аммиак, сернистый газ). Однако впоследствии было установлено расслоение газовых смесей гелий — двуокись углерода [20], гелий — этилен [21] и гелий — пропан [22]. [c.22]

Согласно терминологии, предложенной Эмануэлем [1501, процессы экстракции с химическими реакциями следует относить к ге-терофазным, учитывая, что взаимодейству1ощие вещества первоначально находятся в разных фазах. Химические реакции при экстракции могут протекать в объемах фаз и (или) на их границе, в связи с чем их называют гомогенными, гетерогенными и гомогенногетерогенными. Из-за наличия процессов переноса веществ между фазами все они протекают в условиях открытой системы. [c.380]

Дальнейшее изучение скорости реакции привело норвежских ученых К. Гульдберга и П. Вааге к открытию в 1867 г. закона действующих масс, который явился обобщением работ предшественников этих исследователей. К. Гульдберг и П. Вааге еще в 1862 г. изучали равновесия в гетерогенных системах (твердая фаза — раствор). На основе большого количества (300) экспериментов они нашли, что скорость реакций до установления равновесия пропорциональна действующим массам реагирующих веществ. Они предложили уравнение, выражающее этот закон. [c.171]

К основным понятиям, на которых строится теория химических реакций и химическая кинетика, относятся такие понятия, как механизм или схема химической реакции, гомогенность и гетерогенность, гомофазность и гетерофазность химической реакции и реакционного процесса в целом, а также понятия открытой и замкнутой системы (см. 20.1.1). [c.56]

Успешные исследования по борьбе с загрязнениями водоемов и обеспечению качества питьевой и технической воды ведутся в данное время многими научными учреждениями СССР. В частности, в Академии наук УССР проводятся работы, имеющие, с нашей точки зрения, существенное значение в решении проблемы чистой воды. При колоссальном многообразии присутствующих в воде примесей и загрязнений (а в открытых водоемах могут насчитываться десятки тысяч различных загрязняющих воду веществ) первостепенное значение для разработки экономичных способов очистки воды имеет научно обоснованная классификация, позволяющая объединить примеси по признаку их общих свойств в отдельные группы. Эта идея была осуществлена автором в классификации примесей воды, основанной на общности их физико-химического поведения в водных системах, а именно — на их способности образовывать гомогенные или гетерогенные водные системы. При такой классификации загрязнений выбор методов их удаления определяется, в первую очередь, физическим состоянием примесей, в то время как их химическая природа играет лишь подчиненную роль. [c.21]

Получение моноклональных антител (МкАТ). Вводимый или попадающий в организм антиген признается и перерабатывается макрофагами, затем антигенная информация представляется лимфоцитам, содержащим рецепторы. Так, в частности, стимулируется формирование клонов плазматических клеток, продуцирующих специфичные антитела. Качество и количество антител зависят от качества и дозы антигена, способа его введения в организм, от вида животного — реципиента. Однако при традиционной технологии удается получать преимущественно гетерогенные антитела. В то же время "жизнь диктовала" необходимость получения моноклональных антител — продуктов единого клона клеток. Важным шагом к этому было открытие Портера в 1972 г., связанное с установлением "антительной природы" парапротеинов в сыворотке крови людей и животных с опухолевым поражением лимфатической системы (миелома). Миеломные клетки представляют собой трансформантов плазматической клетки, продуцирующих моноклональные антитела. К сожалению, антиген при этом до сих пор остается неустановленным. Тем не менее, факт образования моноклональных антител миеломными клетками был решающим в создании гибридом, с помощью которых сделан огромный скачок в иммунобиотехнологии. Выдающийся вклад в это внесли Г. Келер и К. Милстейн (1975), разработавшие метод получения МкАТ желаемой специфичности и в большом количестве. [c.570]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология