Реакция гетерогенная, определение устойчивость

Принципы гетерогенного равновесия могут быть применены к реакциям взаимодействия окислов с простыми веществами, находящимися в твердом, жидком и газообразном состоянии. Указанные реакции имеют большое значение при подборе соответствующих огнеупоров для варки чистых металлов, определении устойчивости огнеупорных окислов и жаростойких металлов к действию температуры и агрессивных жидких и газообразных сред, установлении различных параметров, связанных с проведением синтеза стекол, эмалей и глазурей при расчете тепловых балансов тепловых агрегатов, а также в целом ряде других случаев практического применения высокотемпературных гетерогенных реакций. [c.114]

Для того чтобы изучить класс механизмов гетерогенно-каталитических изотермических реакций в ППР, Мортон и Гудман [132] провели анализ устойчивости и бифуркаций простых моделей. Было найдено, что уравнения баланса массы согласуются с решениями типа предельного цикла. Показано, что при определенных значениях параметров модель элементарной стадии со стехиометрией окисления СО обладает колебательным поведением. [c.120]

Отсутствие достаточно полной обш ей теории гетерогенного катализа не позволяет в настоящее время осуществить подбор катализатора на основании только теоретических представлений. Тем не менее термодинамические характеристики каталитически активных веществ и катализируемых реакций могут оказаться полезными при выборе соответствующих катализаторов. Поскольку химические силы действуют между реагирующими веществами и катализатором, последний должен обладать определенным химическим сродством по крайней мере к одному из участников реакции. Поэтому при подборе катализатора можно сразу исключить из рассмотрения вещества, химически инертные к данной системе. Взаимодействие катализатора с реагирующими веществами должно характеризоваться менее отрицательными значениями изменения энергии Гиббса по сравнению с изменением энергии Гиббса катализируемой реакции. При подборе катализаторов этот критерий позволяет исключить из рассмотрения те вещества, которые образуют устойчивые соеди- [c.213]

Гетерогенный катализ состоит из целого ряда элементарных процессов, среди которых определяющее значение имеет взаимодействие реагентов с катализатором и между собою. Это и составляет то, что мы условно называем здесь каталитическим актом. Такие процессы, как диффузия реагентов к рабочей поверхности катализатора, эвакуация готовых продуктов, блокировка поверхности теми или иными продуктами, рекристаллизация катализатора,. оказывают весьма существенное влияние на ход катализа, на скорость реакции, но не играют решающей роли в определении его характера и потому не включаются в каталитический акт. Сильное влияние на характер катализа могут оказать изменения химического и фазового состава катализатора в результате его работы но они наступают не столь резко и поэтому при известной устойчивости катализатора и при наличии установленного режима тоже не играют решающей роли. Эти процессы поэтому также не включаются в каталитический акт. [c.256]

Для определения возможности удовлетворительной очистки сточной воды в каждом конкретном случае должны быть тщательно оценены кинетические факторы, влияющие на образование карбоната кальция. Кинетические факторы, связанные с превращением кристаллических фаз (например, превращение первоначально образовавшейся термодинамически менее устойчивой фазы в термодинамически более устойчивую фазу) или изменением концентрации диоксида углерода в растворе здесь не обсуждаются, их детальное описание дано в новых работах [20, 21]. Для роста кристалла в гетерогенных реакциях, протекающих в водных средах, очень важна действительная площадь поверхности, это относится и к росту карбоната кальция в пересыщенном растворе [17]. Данный кинетический фактор исследован недавно. [c.29]

Однако смесь водорода с этиленом вполне устойчива при температурах вплоть до 200° (в стеклянных сосудах). В определенных условиях термическое или фотохимическое гидрирование этилена может протекать с имеющей практическое значение скоростью по свободнорадикальному механизму, сходному с механизмом хлорирования насыщенных алканов (стр. 88—91). Однако такой свободнорадикальный цепной механизм оказывается энергетически невыгодным (см. упражнение 7-2). В то же время этилен быстро реагирует с водородом при низких температурах и давлении в присутствии ряда металлов, таких, как никель, платина и палладий при этом достигается полное превращение. Такие реакции являются примером гетерогенного катализа, или катализа на поверхности. [c.161]

Все же остается трудность, заключающаяся в предположении о протекании реакции (1.84) при комнатной температуре, так как было показано, что она идет очень медленно даже при высокой температуре термической реакции. Можно представить себе несколько возможностей. Механизм реакции XII гибели НОг на поверхности определен не был. Можно предположить, что он включает в себя в качестве первого шага прочную адсорбцию НОа с последующей его рекомбинацией с другим НО2, ведущей к образованию устойчивых молекул. В течение времени, которое НО, находится на стенке, оно вполне может вступить в реакцию с водородом согласно (1.84). Образующийся при этом атом Н прочно адсорбирован и, возможно, превращается в НО2 по реакции VI, причем роль третьего тела теперь будет исполнять стенка. Гетерогенные реакции имеют обычно малые температурные коэфициенты, и вполне вероятно, что реакции (1.84) и (1.85), рассматриваемые как реакции, идущие на поверхности, могут описывать дальнейшую судьбу НО2 как при низкой, так и при высокой температурах. Предлагаемый механизм фотохимической реакции сенсибилизированной ртутью, представляется в равной мере, совместимым как с гомогенным, так и с гетерогенным течением реакций (1.84) и (1.85 , ибо концентрации Н2 и Н02 на поверхности, вероятно, пропорциональны их концентрациям в газо- [c.56]

Разработка методов определения и оценки стойкости пластических материалов к коррозии еще далеко не закончена. Новейшие работы в этой области показывают, что наиболее быстрый путь получения количественных данных об устойчивости, в том числе данных о сроке службы, состоит в изучении кинетики процессов, приводящих к старению, например кинетики набухания, диффузии или гетерогенных реакций деструкции - . [c.174]

С помощью газовой хроматографии возможно определение коэффициентов распределения газ — жидкость или газ — твердое тело при малых концентрациях и конечных концентрациях, термодинамических функций сорбата (свободная энергия, энтальпия и энтропия) и, кроме того, следующих физико-химических характеристик констант устойчивости комплексов, коэффициентов активности, растворимости в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость, характеристик специфического взаимодействия (водородной связи, комплексов с переносом заряда), структуры летучих и нелетучих соединений, давления пара веществ и их температуры кипения, вириальных коэффициентов, коэффициентов сжимаемости газов, поверхности твердых тел, пористости, размера частиц, кислотности, коэффициентов диффузии в газовой и жидкой фазах, констант скорости гомогенных и гетерогенных реакций, констант равновесия, молекулярных масс веществ, температур фазовых переходов, диэлектрической проницаемости и дипольного момента [c.186]

Целью данной работы является получение и анализ в линейном приближении дисперсионного уравнения для определения условий нейтральной устойчивости и скорости развития термокапиллярной неустойчивости или неустойчивости Марангони в закритической области для нестационарного процесса теплопереноса в системе газ-жидкость. При этом время для нестационарного процесса становится важным параметром, определяющим условия потери устойчивости. Рассматривается тепловой поток из полубесконечного слоя жидкости в газовую фазу. Перенос в газовой фазе учитывается с помощью соответствующего параметра граничного условия. Эта задача может рассматриваться как модельная, поскольку с физической точки зрения для данного процесса необходимо также рассматривать потерю устойчивости по отношению к плотностной конвекции (неустойчивость Релея). Преимуществом выбранной постановки является то, что все параметры задачи имеют ясный физический смысл и могут быть определены из независимых экспериментов в отличие от моделей хемосорбционных процессов. Полученные результаты могут быть сравнены с соответствующими результатами анализа неустойчивости Релея для установления условий, при которых определяющую роль играет именно неустойчивость Марангони [7], и, кроме того, данная постановка задачи легко обобщается на процессы межфазной диффузии, в том числе сопровождающиеся гетерогенными химическими реакциями. [c.138]

В некоторых случаях твердофазная реакция может идти через образование на основе одной из взаимодействующих фаз пересыщенных твердых растворов с последующим их распадом и соответственно выделением продуктов реакции не на межфазных границах, а в объеме одной из исходных фаз (рис. 5.14). Подобный механизм взаимодействия называют внутренними реакциями их определение, предложенное Г. Шмальцридом, звучит как гетерогенные реакции, при которых продукт образуется не на поверхности раздела реагентов, а внутри объема одного из реагентов или кристалла сольвента . Наиболее известны внутренние реакции при окислении (внутреннее окисление) металлических сплавов с выделением в виде оксидной фазы компонента с большим сродством к кислороду и соответственно направленным изменением механических, химических (коррозионной устойчивости) и электрических свойств материала. По такому механизму может проходить окисление, например, сплавов А1 с N1 или Си (с выделением А12О3 в виде второй фазы). В оксидных системах внутрен- [c.205]

В области гетерогенных равновесий диаграммы систем жидкость-пар и жидкость - твердое тело характеризуются наличием особых точек различной компонентности, что налагает определенные ограничения на процессы ректификации и кристаллизации. Синтез сложных технологических схем, как однородных, так и неоднородных, позволяет выявить оптимальные схемы. Все перечисленные объекты исследования нелинейны, зачастую имеют прямые и обратные связи, и их моделирование впрямую исключает возможность обобщения полученных результатов. Привлечение различных топологических приемов и методов, основанных на топологических инвариантах, позволяет создать общую качественную теорию в области колебательных химических реакций, где в параметрическом пространстве наряду со стационарными точками наблюдают, устойчивые, неустойчивые, а также устойчиво-неустойчивые предельные циклы. В области гетерогенных равновесий появляется возможность создать общую теорию распределения стационарных точек и сепаратрических многообразий, ограничивающих развитие процессов ректификации и кристаллизации и разработать алгоритмы синтеза оптимальных схем разделения. [c.57]

Ферменты, присоединенные к хорошо охарактеризованным носителям, могут служить простыми. моделями биологических систем, которые находятся в живых клетках. Действительно, синтетические полимерные матрицы точно не воспроизводят ситуацию in vivo, однако исследование таких моделей является важным этапом в рассмотрении ферментативного катализа как гетерогенного процесса [38]. Преж де всего они механически более устойчивы. Хорошо определенная химическая структура матриц иозволяет изучать влияние только одного параметра, такого, как влияние гидрофобности или влияние заряженных частиц на ферментативное действие. Можно также изучать влияние микроокружения матрицы, а также эффекты, возникающие благодаря различным локальным концентрациям субстрата, продукта, протонов эффекторов. и т. д. Эти различия в локальных концентрациях возникают в результате каталитической активности ферментов или влияния соседних молекул ферментов. Влияние микроокружения на активность и стабильность иммобилизованных ферментов детально обсуждается в разд. 12.2 и 12.3. Влияние, оказываемое матрицей, с трудом можно отличить от влияния микроокружения, создаваемого в результате собственно ферментативной реакции как самого фермента, так и других окружающих ферментов. [c.439]

Принцип переноса заряда имеет, безусловно, большое значение но эти явления еще ие совсем ясны и не связаны в согласованную надежную теорию. Например, перекись бария, почти вся построенная из ионов, является стабильной. Работы же, цитированные ниже, показывают, что введение электронодонорных заместителей в перекиси ацилов ускоряет разложения. По-видимому, любые такие сравнения действительны лишь для аналогичных процессов, т. е. для разрыва одной и той же связи в одинаковой среде за счет только гомогенного или гетерогенного процесса с участием того же или эквивалентного реагента, инициатора и.ди катализатора. Так, если рассматривать гомоге1шое разложение в газовой фазе, то органические перекиси, по-видимому, меиее устойчивы, чем перекись водорода. Наоборот, пример реакций с ионом закисного железа показывает, что перекись водорода является наиболее реакционноспособиой из всех изученных перекисей. В частности, нужно различать чувствительность какой-либо перекиси к взрыву или детонации и скорость, с которой она подвергается реакции в строго определенных условиях. [c.304]

В теориях гетерогегпюго катализа, или катализа на поверхности, допускается, что скорость химического процесса возрастает при адсорбции молекул реагирующих веществ на мелкораздробленных частицах катализатора уже по закону действия масс, в результате простого повышения концентрации реагирующих молекул. Но особенно важно, что в результате адсорбции создаются предпосылки для более легкого взаимодействия определенным образом ориентированных на поверхности катализатора молекул друг с другом, т.е. для повышения процента успешных столкновений взаимодействующих частиц. Можно также думать, что при гетерогенном катализе решающую роль играет действие силового поля катализатора. Под влиянием силового поля, возникающего вокруг определенных химических группировок на поверхности катализатора, электронная структура адсорбированных молекул несколько отклоняется от обычного устойчивого состояния, и это создает условия для более легкого их химического взаимодействия с молекулами второго вещества, участвующего в реакции. [c.113]

Открытие и изучение Р. с. сыграло выдающуюся роль в развитии теоретич. представлений современной химии позволило вскрыть физическую природу неснаренного электрона, особенности поведения и свойства его орбит. Устойчивые Р. с. часто позволяют получать ценную информацию о механизмах химич. реакций, оии широко используются как счетчики активных Р. с. при определении скоросте инициирования в ценных реакциях. Применение стабильных Р. с. позволяет производить разнообразные кинетич. исследования, выявлять роль энергетич. и стерич. факторов в кинетике и т. и. Возможность накопления больших количеств Р. с. позволяет изучать эффекты, связанные с их повышенными концентрациями ( замороженные Р. с. ) общее количество энергии, выделяемое при их рекомбинации, изменения теплопроводности, электрич. и магнитные свойства, кристаллич. структуру и т. п. Р. с. играют большую роль в гетерогенном катализе, [c.223]

С. А. Фокина и других основоноложников гетерогенно-каталитического органического синтеза [21]. В результате их работ органическая химия получила такие катализаторы, как платина, палладий, никель, железо и медь. Однако позднее химикам многих стран пришлось почти в течение полустолетия проводить работы по более тонкому подбору катализаторов для определенных реакций, находить способы приготовления катализаторов надлежащего качества — активных, устойчивых в работе, легко регенерируемых, изучать тончайшие закономерности, управляющие их активностью. Многое в этом направлении сделано советскими химиками. [c.33]

Наибольшая стереоспецифичность достигается при использовании гетерогенных катализаторов типа Циглера — Натта, когда необходимая ориентация обеспечивается определенной фиксацией конца растущей цепи (связи А1—С) и молекулы мономера на поверхности катализатора (рис. 24) при этом полимерная цепь растет подобно волосу. Однако стереорегулярные полимеры могут образовываться и при отсутствии такой поверхности в гомогенных средах, а также при протекании реакции по свободнорадикальному или катионному механизму. Это возможно в том случае, если исходные мономерные молекулы содержат полярные заместители в а-положении к двойной связи (винилхлорид, винилтрифторацетат, акрилаты и т. д.). Эти заместители наряду со специально добавленными полярными веществами (эфир, амины, амиды) входят в промежуточный комплекс и повышают его устойчивость, тем самым стабилизируя те переходные состояния, которые обеспечивают образование стереорегулярного полимера. [c.107]

Гетерогенность разных видов и клонов бактерий по магнитной восприимчивости определяется количественным соотношением в них диа- и парамагнитных соединений (Павлович, 1984, 1985 Павлович, Галлиулин, 1986 Галлиулин, 1986). Развивающиеся микроорганизмы не находятся в строгом равновесии с окружающей средой и являются неравновесными открытыми системами, т. е. в течение определенного времени в химическом составе клеток каких-либо изменений не происходит, хотя клеточные вещества постоянно и очень интенсивно обновляются. Кажущееся постоянство химического состава объясняется тем, что процессы обмена веществом и энергией между питательной средой и микробными клетками уравновешены. Отличаясь устойчивостью, метаболизм микробов в то же время характеризуется и значительной изменчивостью. Скорость катаболизма и биосинтеза структурных элементов в каждый момент определяется потребностями клеток, которые обычно обеспечиваются минимальными количествами вещества, что обусловлено наличием тонких механизмов регуляции обмена веществ и энергии. Самые простые из них, влияющие на скорость ферментативной реакции у бактерий, вызывают изменения концентрации водородных ионов, субстрата, появление ингибиторов или, наоборот, активаторов и т. д. Более сложным уровнем регуляции может быть ингибирование мультиферментных реакций конечным продуктом определенной метаболической последовательности регуляторных ферментов, катализирующих начальные звенья цепи биохимической реакции. Клеточный метаболизм, наконец, детерминируется генотипом, поэтому скорость синтеза ферментов и течение реакций у микроорганизмов высокоспецифичны. [c.81]

Полагают, что на скорость ферментативного гидролиза влияет величина реакционной поверхности субстрата (Fan et al., 1981). Так, отмечена определенная зависимость между начальной скоростью ферментативной реакции и поверхностью целлюлозных гелей, доступных молекулам целлюлаз (Stone et al., 19б9). Сложность и гетерогенность лигноцеллюлозных субстратов требуют последовательного воздействия на них весьма большого количества ферментов. Поэтому химический состав и физические особенности субстратов, ограниченные возможности одного микроорганизма продуцировать весь необходимый набор ферментов определяют устойчивость целлюлозной микрофибриллы к воздействию ферментов данного микроорганизма. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология