Реакция гетерогенная, определение скорости

Скорость реакции можно выразить изменением числа молей какого-либо компонента, происходящим за единицу времени в единице объема фазы (в случае гомогенной реакции) или на единицу поверхности раздела фаз (в случае гетерогенной реакции). Исходя из этого определения, скорость процесса, протекаю-шего в кинетической области, выразится уравнениями [c.74]

Определение скорости гетерогенной реакции. Скорость гетерогенных реакций теоретически правильно определять как количество вещества, образующегося или реагирующего в единицу времени, отнесенное не к единице объема, а к единице активной поверхности. Эта величина, обозначенная здесь через р, связана со скоростью реакции г, определенной ранее (см. раздел 11.1), простым соотношением [c.79]

Определение скорости реакции. Скоростью реакции называется число актов реакции, происходящих за единицу времени в единице объема фазы (в случае гомогенной реакции) или на единице поверхности раздела фаз (в случае гетерогенной реакции). Скорость реакции измеряется изменением числа молей одного из компонентов 1 реагирующей системы [c.23]

Если реакция протекает между веществами в гетерогенной системе, то реагирующие вещества соприкасаются между собой не по всему объему, а только на поверхности. Так, например, при горении угля молекулы кислорода реагируют только с теми атомами углерода, которые находятся на поверхности. При измельчении угля его поверхность возрастает и скорость горения увеличивается. В связи с этим определение скорости гетерогенной реакции следующее [c.90]

Основные научные исследования относятся к химической термодинамике и кинетике. Открыл (1881— 1884) законы, устанавливающие зависимость относительного состава компонентов в газовой и жидкой фазах растворов от давления пара и температуры кипения двойных жидких систем (законы Коновалова). Создал (1886) основы теории перегонки жидких смесей. Развил (1900) представления о критическом состоянии в системах жидкость — жидкость, указав области гомогенности и расслоения. Экспериментально обосновал (1886— 1900) идеи о химической природе растворов. Детально исследовал гетерогенные каталитические процессы, впервые ввел (1885) понятие активной поверхности, имеющее важное значение в теории гетерогенного катализа, и указал на роль химического взаимодействия реагентов с катализатором при активации молекул. Сформулировал (1886—1888) представления об автокатализе и на год ранее В. Ф. Оствальда вывел (1887) формулу для определения скорости автокаталитических реакций (уравнение Оствальда — Коновалова). [c.251]

Неудовлетворительна также попытка [73] учесть катодные реакции при определении скорости распространения коррозионной трещины, так как она основана на предположении, что равновесные потенциалы металла в вершине трещины и на остальной поверхности равны, а электрохимическая гетерогенность внутри трещины отсутствует. [c.194]

Работа публиковалась в ряде статей и хотя природа полученного продукта реакции указывает на то, что процесс скорее имеет ионный, чем радикальный характер, детали его все еще довольно неясны. Как подчеркивают авторы, открывшие этот процесс [112], специфичность катализатора и гетерогенный характер реакции указывают на то, что происходит какой-то процесс с ионными парами, в котором большое значение Для определения скорости и направления полимеризации играет природа иона, связанного с активным центром. [c.161]

Основной задачей проектирования является расчет объема реактора. Для определенной средней производительности этот объем должен обеспечить необходимую степень превращения за соответствующий период времени (см. пример П-1). Такая возможность объясняется тем, что продолжительность реакции не зависит от объема реактора это следствие предположения, что все реагенты хорошо перемешиваются и все элементы объема ведут себя одинаково. На практике, однако, размеры реактора периодического действия могут оказывать некоторое влияние на время реакции, так как скорость превращения может зависеть от воздействия стенок, интенсивности перемешивания, степени дисперсности гетерогенных систем или изменений температуры около нагревающей или охлаждающей поверхности. [c.42]

Для гетерогенных систем справедливы все указанные определения скорости реакции. Выбор формы уравнения скорости, применимого в данной ситуации, обусловливается -легкостью его использования иногда может оказаться более удобным выражение скорости реакции, совершенно отличное от приведенных выше. [c.24]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константы скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скорость реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенная к единице площади поверхности. [c.297]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Химическая кинетика. В задачи кинетики входят определение скорости реакции в гомогенной и гетерогенной среде, исследование зависимости скорости от концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, а также влияния излучения и катализаторов. Особенно важную роль в жизнедеятельности организмов играют биологические катализаторы белковой природы (ферменты), присутствующие во всех без исключения живых клетках и обеспечивающие протекание почти всех биохимических реакций в любом организме. Конечной целью кинетических исследований является установление механизма изучаемой реакции. [c.6]

Скорость химических реакций и связанный с ней механизм их протекания изучает химическая кинетика. При определении скоростей учитывается, что реакции могут быть гомогенными — протекающими в однофазной системе или гетерогенными — протекающими в системах, состоящих более чем из одной фазы. К последним относится, например, горение угля, поскольку в этом случае одно из [c.156]

Влияние диффузионного сопротивления. При изучении гетерогенных химических реакций (установление механизма реакций, определение оптимальных температурных режимов их проведения и т. д.) важно создать в лабораторной установке такие условия, при которых исключалось бы или сводилось к минимуму диффузионное сопротивление, т. е. реакция протекала бы в кинетической области. При этом очень важно уметь оценить, насколько полно исключено влияние диффузионного сопротивления и, следовательно, насколько точны экспериментальные данные по определению скорости реакпии. [c.393]

Область каталитических химических реакций исключительно сложна. Рассмотрение теории каталитических превращений выходит за рамки данной монографии. Этому вопросу посвящены превосходные руководства [1—31. Катализ основывается на том, что скорость некоторых химических реакций в сильной степени зависит от присутствия некоторых веществ (называемых катализаторами), не претерпевающих превращения в ходе реакции. Катализаторы могут увеличивать (положительный катализ) или уменьшать (отрицательный катализ) скорость реакции или направлять реакцию в определенном заданном направлении. В зависимости от фазовых соотношений между катализатором и реагирующими веществами различают гомогенные и гетерогенные каталитические реакции. Гомогенные каталитические реакции характеризуются тем, что катализатор и исходные вещества находятся в одной фазе, в то время как при гетерогенном 1 атализе катализатор и исходные вещества находятся в различных фазах или агрегатных состояниях. Процессы очистки газа основываются на явлениях положительного катализа. Поскольку обычно применяются твердые катализаторы, в данном случае речь идет о гетерогенных каталитических превращениях. [c.315]

Многие электродные процессы на капельном электроде с участием неорганических и органических деполяризаторов протекают необратимо (см. таблицы потенциалов полуволны). Из полярографических кривых можно определить параметры необратимых процессов, а именно коэффициент переноса а и гетерогенную константу скорости электродной реакции к1. Для определения этой константы необходимо знать еще значение нормального потенциала Е°. [c.195]

Одним из методов получения структурных зависимостей для скоростей гетерогенных каталитических реакций и определения коэффициентов скоростей является метод, основанный на теории абсолютных скоростей реакций, которая вводит концепцию химического равновесия в область кинетики реакций с помогцью методов статистической механики. [c.20]

Определение критических условий воспламенения и потухания может быть использовано в качестве метода изучения кинетики сильно экзотермических гетерогенных реакций, прямое измерение скорости которых затруднительно. [c.392]

Рассмотрим основные этапы решения задачи оптимизации пористой структуры катализатора, используя теоретические представления о макрокинетике гетерогенно-каталитических реакций. При решении задачи о распределении реагентов в зерне катализатора и определении скорости реакции приходится задаваться той или иной моделью пористой структуры катализаторов. [c.153]

В настоящей монографии мы будем, однако, придерживаться данного выше определения, т. е. ограничим рассмотрение кинетики гетерогенных каталитических реакций закономерностями их скорости, обсуждая лишь в связи с этим, в виде примеров, механизмы отдельных процессов. Вопрос о промежуточных продуктах элементарных стадий каталитических реакций здесь поэтому специально рассматриваться не будет. [c.22]

Это типичный случай большинства простых реакций, протекающих в растворах. Если же реакция происходит только на поверхности между двумя фазами, то говорят, что такая реакция гетерогенна. Имеется очень много примеров реакций этого типа среди них можно отметить контактный процесс окисления ЗОг кислородом на поверхности платино-асбестового катализатора и гидрогенизацию ненасыщенных соединений в жидких суспен-гшях никелевого катализатора Ренея (N 02). Кроме этих двух категорий реакций, имеется группа реакций, так называемых цепных процессов, скорость которых может зависеть не только от химического состава, но также от размера и геометрии поверхности, ограничивающей реагирующую систему. Хотя такие реакции классифицировались как гетерогенные, это определение не точное, поскольку реакция не ограничивается поверхностными слоями скорее всего поверхность лишь способствует процессам, происходящим в объеме газовой фазы или изменяет их. Типичными примерами таких реакций являются цепное окисление водорода, окиси углерода, углеводородов и фосфора. Большинство изученных газофазных реакций относится к этой категории. [c.17]

Предлагаемый метод вызовет много возражений некоторые из них можно предвидеть заранее. Прежде всего недостаточно разработана методика определения скорости гетерогенной реакции [c.208]

Точность определения гетерогенных констант скорости электрохимических реакций по высотам пиков, зарегистрированных при различных значениях з-и /и. относительно невелика. Например, при п = 2, Вох — [c.84]

Чтобы установить критерии определения гетерогенных констант скорости, соответствующих обратимым электродным процессам, необходимы функции, связывающие к я Е. Соответствующие функции можно получить из теории переходного состояния. Для этого требуется введение безразмерного параметра, называемого коэффициентом переноса а, означающего долю потенциала, которая влияет на скорость электровосстановления. В описании электродного процесса посредством диаграмм свободная энергия, как функция координаты реакции , как это обычно делается в теории переходного состояния, можно предположить, что энергия активации прямой реакции восстановления составляет какую-то часть а от общего изменения свободной энергии под действием разности потенциалов на границе раздела электрод — раствор. Это же предположение приводит к тому, что энергия активации обратной реакции составляет 1—та, т. е. часть от общего изменения свободной энергии. Из этой простой концепции следует, что [c.25]

Наиболее простым типом от]<рытой системы является ргакшор идеального смешения, в который с определенной скоростью подаются исходные вещества и одновременно выводится такое же но объему количество реакционной смеси. При этом в пределах реактора за счет интенсивного перемешивания или энергичной циркуляции смеси через реактор (при проведении гетерогенно-каталитических реакций) обеспечивается однородный состав реакционной смеси. [c.34]

Вследствие многообразия гетерогенные процессы трудно поддаются обобщению. В дальнейшем рассматриваются гетерогенные процессы с участием жидких и твердых фаз, а также электрохимические процессы. Полагаем, что твердая фаза являгтся сплошной (не раздробленной). Скорость гетерогенных реакций определяется количеством вещества, вступившего в реакцию или получившегося в ней на единице поверхности раздела фаз в единицу времени. При таком определении скорости она при стационарном течении процесса имеет смысл потока реагента, / (моль/м -с). [c.276]

Реакции в гетерогенных системах на поверхности раздела фаз могут существенно осложняться, поскольку дополнительно накладывается ряд таких факторов, как площадь поверхности фазы (ад-сорбет а, носителя), ее структура и свойства, величина пор, скорость дифс1)узии и другие макроскопические явления, рассматриваемые в макроскопической кинетике (макрокинетике). При определении скорости гетерогенной реакции в специальных исследованиях все это учитывается. Скорость гетерогенной реакции в первом приближении, например, может быть оценена по количеству вещества, вступившего в реакцию (или образовавшегося при реакции) за единицу времени на единице поверхности фазы [c.168]

Универсального определения скорости для гетерогенного процесса не существует. Так как суммарная скорость определяется как чисто диффузионной, так и кинетической стадией, то при оценке скорости гетерогенного процесса необходимо точно знать, в какой области — диффузионной или кинетической — соверща-ется данная реакция. [c.123]

Общее уравнение кинетики гетерогенной каталитической реакции позволяет рассчитывать скорость процесса, если величина будет задана как функция концентрации реаги эующих веществ в соответствии с механизмом нротекання процесса. Так как в подавляющем большинстве случаев детальный механизм реакции не известен, то мы до последнего времепи вынуждены пользоваться при определении поверхности, занятой реагирующим веществом, адсорбционной теорией Лангмюра, несмотря на ее недостатки. Эта теория во многих случаях позволяет получить кинетические уравнения, согласующиеся с опытом. Это можно объяснить тем, что уравнения кинетики, полученные из рассмотрения скоростей процесса образоватшя и разрушения поверхностных соединений, формально похожи на уравнения, полученные при помощи изотермы Лангмюра, как это было показано одним из нас на примере регенерации алюмосиликатных катализаторов [4, 5, 6]. [c.43]

Для определения скорости и гетерогенной реакции образования вещества используем уравнение (2. 243а, б). Концентрация с может быть гомогенной концентрацией в электролите, однако в большинстве случаев при замедленной гетерогенной химической реакции с является поверхностной концентрацией (моль см ) вещества 3 в более или менее адсорбированном состоянии. Величина с является соответствующей равновесной концентрацией (моль-см" или молъ-см ). Для функций 0 — / ( 1, Са. .. Сд) п к = д (сх, Сз. .. Сд) справедливы те же соотношения, которые указаны в 68. Поэтому и здесь получается уравнение (2. 245) в следующем виде [c.275]

Для определения природы гетерогенного разложения перекиси водорода на поверхности сплавов были сопоставлены значения плотности тока обмена электродных реакций о со скоростью саморазложения перекиси на поверхности металла в отсутствие поляризации Угет- Как и в работе [4], плотность тока обмена определялась в точке пересечения прямолинейных участков кривых ф — gi при их экстраполяции до стационарного потенциала (рис. 5, а). Такое определение правомерно только для электродов, на которых окисление и восстановление перекиси водорода при стационарном потенциале — единственные или преимущественные процессы. Это предполагается (с известным приближением) для пассивирующихся сплавов исследуемой системы с содержанием не более 70 ат. % меди. Поэтому данные, приведенные ниже для сплава, содержащего 87 ат.% меди, следует рассматривать как сугубо ориентировочные. [c.121]

Найдем уравнения скорости для ряда протекающих в кинетиче- Koii области реакций. При этом учтем, что гетерогенные процессы, как правило, идут без изменения объема замещаемой породы 1171, поэтому можно по.мьзоваться определением скорости реакции в соответствии с формулой (4.3). [c.104]

Определение величины поверхности необходимо при всех количественных исследованиях скоростей гетерогенных процессов. Поверхность между двумя несмешивающимися жидкими фазами обычно может быть точно определена на основании простых геометрических соображений, тогда как определение величины поверхности твердых веществ часто оказывается затруднительным из-за ее сложной формы. Для определения величины поверхности твердых тел применяется целый ряд методов, в том числе два метода с применением радиоактивных индикаторов. Один из этих методов, называемый методом поверхностного обмена, основан на гетерогенной реакции обмена между ионами, находящимися на поверхности твердого вещества, и ионами в растворе (см. гл. 1). Другой метод, а именно метод эманирования, основан на выделении радиоактивных атомов инертного газа через поверхность твердого вещества (см. гл. IX). Обзор исследований, посвященных этим методам, приведен в статьях Цименса (24, 214]. Здесь не будет дано описания других методов, не основанных на применении радиоактивности (измерения с помощью микроскопа, использования явлений адсорбции газов, адсорбции красителей, поляризации электродов, определения скорости растворения, проницаемости, теплоты смачивания, оптической интерференции, диффракции рентгеновских лучей, теплопроводности), обзор которых был сделан Брунауэром [В82]. [c.254]

Формула Парри и Андерсона для Еу, необратимого окисления противоречит рпределению ка, которое дано в [118]. Согласно этому определению к — это гетерогенная константа скорости электродной реакции любого направления при стандартном потенциале ст-Очевидно ошибочным является и следующий из этой формулы вывод, что при увеличении обратимости окисления анодная волна на НИП смещается в сторону положительных, а не отрицательных потенциалов. [c.55]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология