Режим мгновенной реакции

Режим мгновенной реакции может быть применим только если реакция настолько быстра, нто вызывает полное исчерпывание карбонат-иона на границе раздела фаз. Следо >ательно, реакция (И) должна быть мгновенной и должны выполняться следующие условия . [c.133]

РЕЖИМ МГНОВЕННОЙ РЕАКЦИИ [c.58]

Допущение об однородном составе жидкой фазы, очевидно, полностью несостоятельно, когда рассматривается режим мгновенной реакции. Из этого следует, что, если учесть обратимость реак ции и рассматривать равновесное значе ние с, как функцию положения и времени, то задача становится настолько сложной, что не поддается аналитическому решению. Практически реакции, которые можно рассматривать как мгновенные, часто являются необратимыми, поэтому выводы в следующих разделах можно рассматривать как общие. Следует напомнить, что очень быстрые реакции не обязательно должны быть необратимыми в разделе 14.2 будет рассмотрен вопрос о мгновенной обратимой реакции. [c.59]

Режим мгновенной реакции в твердых фазах не осуществим, потому что в соответствии с этим режимом не существует никакого второго реагента в любых реальных условиях. [c.65]

Рис. И. Режим мгновенной реакции (предполагаемые профили концентраций)

В главе 5 показано, что режим мгновенной реакции аппроксимируется, когда [c.68]

Пропорциональность между / и ао(1—20) полностью согласуется с теорией, если предполагается режим мгновенной реакции. [c.154]

Если, например, абсорбционный процесс попадает в режим мгновенной реакции , то метод непригоден, так как коэффициент ускорения не зависит от (см. раздел V-3). Желательно, а может быть и необходимо, подбирать такую комбинацию газа и жидкости, чтобы скорость абсорбции была одной и той же во всех точках колонны и не зависела от количества абсорбированного газа. Кроме того, лучше не иметь дела с системами, в которых имеется заметное сопротивление массопередаче в газовой фазе. [c.211]

Так как > 1 и в то же время Е < процесс идет в режиме быстрой реакции при значении Е = 6,2. Режим мгновенной реакции может иметь место при Е 3> > м, т. е. при значении k , равном [c.254]

Коль и Ризенфельд [30] указали на возможность протекания абсорбции в режиме мгновенной реакции. Этот режим, как известно, является единственным, при котором коэффициент абсорбции уменьшается с увеличением с. Это объяснение представляется неудовлетворительным по следующим двум причинам [c.132]

Значительна специфика изучения химических реакций органических веществ. Если в неорганической химии большинство реакций, рассматриваемых в средней школе, протекает практически мгновенно, то в органической химии процессы более растянуты по времени. Общие закономерности реакций в неорганической и органической химии едины, но во втором случае для их проведения нужно более тонко и точно подбирать условия, чтобы добиться нужного направления. Поэтому режим, при котором проводятся реакции в органической химии, приобретает гораздо большее значение, чем в неорганической химии, и является объектом изучения. Таким образом, понятия неорганической химии претерпевают серьезные качественные изменения при переходе к органической химии. [c.241]

Другой режим, который будем называть режимом идеального смешения, осуществляется путем мгновенного полного перемешивания вводимых продуктов и компонентов реагирующей смеси. Кинетическая теория его была развита как для простых реакций [1, 2], так и для автокаталитических, например окисления органических соединений кислородом воздуха [3]. На практике возможны также и другие режимы, промежуточные между этими двумя крайними случаями. [c.106]

Возникает прежде всего вопрос, может ли иметь место режим, близкий к стационарному в закрытых системах. Очевидно, строго говоря, здесь стационарность невозможна, поскольку в общем случае в каждой точке системы состав реакционной системы в данный момент времени будет отличаться от состава в другой момент времени (если только система не находится в равновесии или в отсутствие взаимодействия компонентов). Однако в закрытых системах реакция может протекать квазистационарно, если изменения концентраций промежуточных соединений в ходе процесса таковы, что в каждый момент времени будут отвечать условиям стационарности по отношению к также изменяющимся концентрациям компонентов реакции. Другими словами, здесь осуществится квазистационарный режим, если временной разрез системы будет соответствовать стационарным соотношениям мгновенных концентраций промежуточных соединений и компонентов реакции. При этом, очевидно, также должна иметь место стыковка стадий с равенством их суммарных скоростей в каждый момент времени. Проверка выполнения такого режима часто затруднительна, в частности в виду возможных изменений активности катализаторов в ходе реакции. Здесь также может быть использован анализ с помощью условий Франк-Каменецкого. Для реакций изотопного обмена задача облегчается тем, что в стационарных условиях независимо от механизма обмена зависимость скорости его от времени должна описываться уравнением первого порядка [282]. Для таких реакций выполнение этой кинетической зависимости может свидетельствовать о реализации квазиста-ционарного режима. [c.124]

Представим себе, что в начальный момент был приготовлен раствор радикалов Л и В. В первые мгновения будут реагировать те пары радикалов, которые в момент приготовления раствора случайно оказались в контакте. По мере выгорания РП, радикалы которых в начальный момент оказались достаточно близко расположенными, реакция выходит на стационарный режим. Например, кинетика рекомбинации нейтральных радикалов описывается уравнениями [c.24]

Полимеризация. Как указывалось выше, реакция сополимеризации изопрена с изобутиленом под действием хлористого алюминия при применении чистых мономеров протекает с очень большой скоростью (почти мгновенно) с выделением большого количества тепла. В промышленных же условиях из-за присутствия в реакционной среде примесей реакция полимеризации начинается не сразу (процесс имеет индукционный период). Индукционный период приводит к удорожанию процесса вследствие понижения производительности реактора кроме того, утрачивается контроль над процессом, нарушается температурный режим и образовывается липкий полимер, который налипает на стенки реактора и лопасти мешалки или забивает переточную трубу. По этой причине полимеризацию периодически прекращают и реактор отключают для очистки от загрязнений. Поэтому при промышленном производстве бутилкаучука принимают все возможные меры для предотвращения загрязнения реактора липким полимером. Температура полимеризации и конверсия мономеров должны тщательно регулироваться и поддерживаться постоянными. [c.422]

Предложено математическое описание изотермического процесса противоточной абсорбции, осложненной необратимой химической реакцией второго порядка в жидкой фазе. Это описание учитывает режим работы и распределение концентраций по высоте аппарата. Принято, что 1) диффузионное сопротивление в газовой фазе крайне мало 2) продольное перемешивание газа и жидкости может быть описано с помощью диффузионной модели 3) приведенные скорости газа и жидкости постоянны по высоте аппарата. Мгновенные значения коэффициентов массопередачи при хемосорбции представлены на основе пленочной теории. При рассмотрении бесконечно малого элемента абсорбера составлены его материальные балансы по общей концентрации компонента в газовой и жидкой фазах. Полученные системы дифференциальных уравнений решены для случая незначительного продольного перемешивания потоков. В частности, для режима, в котором скорость абсорбции зависит от константы скорости химической реакции, решение системы имеет вид [c.96]

Сжигание предварительно не перемешанных компонентов горючей смеси (топлива и окислителя) представляет собой наиболее распространенный в технике способ организации топочного процесса. При интенсивном горении, протекающем при достаточно высокой температуре, скорость химических реакций настолько возрастает, что сколь-нибудь длительное существование смеси топлива и окислителя становится невозможным. Это означает, что в тех местах, где встречаются молекулы реагентов, возникает практически мгновенно интенсивная химическая реакция — горение. В этих условиях для интенсификации горения следует воздействовать на смешение, поскольку именно оно лимитирует скорость процесса в целом. Только при очень большой скорости подвода реагентов может наступить такой режим, при котором скорость реакции окажется меньше скорости диффузии и в зоне горения будет находиться некоторое количество несгоревшей смеси. Вследствие этого произойдет снижение температуры горения, что, в свою очередь, приведет к уменьшению скорости реакций, дальнейшему снижению температуры и т. д., вплоть до потухания. [c.7]

При графической интерпретации данных по абсорбции, представленных в виде зависимостей V от i, получены плавные кривые, наклон которых стремится к нулю при низких значениях t (режим быстрой реакции) и равен 0 5 при высоких значениях (режим мгновенной реакции). Рассмотрены пять значений величин которые получаются при изменяющихся от 3,8 до 86. значениях / . Построенная на основании этих данных графическая зависимость / от у очень хорошо согласуется с рассчитанной по уравнению (12.8). Хикита также переработал данные Найсинга [12], Данквертса и Кеннеди [5] и Рэма [19] и показал количественное согласование этих данных с рассчитанными по уравнению (12.8). Автор признателен Хикита за предоставление ему этих данных до их опубликования. [c.141]

Несмотря на такие достоинства, есть ряд объективных и субъективных причин, ограничивающих применение спектроскопии ЭПР для исследований триплетных карбенов и нитренов. Первое,основное ограничение - метод ЭПР предъявляет жесткие требования к среде, в которой находятся парамагнитные молекулы. Чувствительность резко снижается, если образец обладает электропроводностью или большми значениями диэлектрических потерь, так как при этом энергия поглощается лишь в очень небольшом поверхностном слое. Чувствительность заметно снижается и гри повышении температуры. Предел чувствительности ЭПР больше, чем концентрация карбенов или нитренов в газовой реакции, поэтому даже такой чувствительный метод, как ЭПР, не позволяет обнаружить карбены и нитрены в жидкофазных и газофазных реакциях, а также в замороженных реакционных смесях. Для того чтобы поднять концентрацию нестабильных частиц выше предела чувствительности какого-либо метода, обычно используются две методики - создание больших мгновенных концентраций при флэш-фотоли-зе и матричная изоляция. Однако для флэш-фотолиза необходимы приборы с очень большой скоростью сканирования или с фотографической регистрацией спектра. Современные спектрометры ЭПР не удовлетворяют этому условию, так как продолжительность съемки спектра обычно не менее 30 с. Поэтому в настоящее время применяется только метод матричной изоляции [1] в твердой матрице изолируются молекулы вещества-предшественника (1-0,1%) и потом подвергаются фотолизу. Эксперименты проводятся при низких температурах (обычно при температуре жидкого азота (77 К), реже - при температуре жидкого гелия (4 К)), тан как при этом спектры остаются неизменными долгое время при понижении темпфатуры возрастает чувствительность и становятся уже линии. В таких условиях частицы в матрицах находятся в основном состоянии, либо существует равновесие между двумя близкими по энергии состояниями (триплетным и синглетным). [c.147]

Гоеттлер и Пигфорд [4] исследовали рассматриваемую в этой главе проблему в режимах быстрой реакции и в переходном режиме от быстрой к мгновенной реакции. Был рассмотрен ряд проме-, жуточных случаев, поскольку реагируют два газа, которые могут иметь различные значения констант скорости k . Действительно, если константы скорости сильно различаются, то при промежуточных значениях времени диффузии для обоих газов может реализоваться не один и тот же режим абсорбции. В частности, если условия мгновенной реакции применимы только для одного газа, то концентрация b жидкого реагента в окрестности границы раздела фаз равна нулю, но другой газ диффундирует за фронтальную плоскость реакции. Привлеченный для решения этой проблемы математический аппарат довольно сложен и Гоетлером и Пигфордом быЛо получено только численное решение для выбранного ряда значений величин, подходящих безразмерных параметров. Общее поведение пока описывается лишь качественно, просто на основе известных физических представлений. [c.115]

В связи с этим интересно отметить, что при высоком значении ао(1 —20), по-видимому, в практических случаях будет устанавливаться режим быстрой реакции. Для постепенно более карбонизированных растворов величина ао(1—20) уменьшается и вероятно изменение механизма вплоть до режима мгновенной реакции, что можно ожидать при достаточно низких значениях ао 1 — 20). При дальнейшем увеличении степени карбонизации, где 0 будет > 0,5, механизм реакции опять изменяется с переходом в режим медленной реакции. Такое поведение системы наблюдалось. Астарита, Ма-рруччи и Джойя в экспериментах по абсорбции в аппарате периодического действия с мешалкой. Результаты, полученные в этом абсорбере при значениях 0 > 5, отчетливо указывают на существование диффузионного режима. Эти результаты полностью согласуются с теорией, так как величина для такого абсорбера составляла 600 сек, а величина времени реакции составляет порядка 40 сек. [c.151]

Утверждение о существовании критических условий становится точным, если видоизменить постановку опыта. Рассмотрим сосуд, в который непрерывно подается взрывчатая смесь определенного состава и определенной температуры [15, 16]. Для простоты считаем перемешивание и выравнивание температуры в сосуде мгновенным из сосуда вытекает в равном количестве газ соответствующего состава. (Изотермическую кинетику в таких условиях рассматривали Боденштейн и Вольгаст [17].) При такой постановке опыта мы располагаем неограниченным временем, и достаточно малой неустойчивости, чтобы сорвать низкотемпературный режим существуют режимы реакции, абсолютно резко (а не асимптотически, приближенно ) отделенные друг от друга. [c.579]

Как правило, наблюдаемые реакции являются сложными, т. е. представляют собой сочетание нескольких простых реакций, называемых стадиями (или элементарными реакциями). В случае сложной реакции отличают исходные вещества и продукты реакции от промежуточных веществ. Последние входят только в химические уравнения стадий, но не в химические уравнения реакции, т. е. уравнения, описывающие непосредственно определяемые обычными химическими методами химические превращения в системе. Реакция стационарна, если при постоянных концентрациях исходных веществ и продуктов постоянны и концентрации промежуточных веществ. Такой режим реакции реализуется в проточной системе или в безградиент-ных реакторах [1]. Реакция квазистационарна, если при изменяющихся со временем концентрациях исходных веществ и продуктов концентрации промежуточных веществ изменяются так, что практически не отличаются от стационарных значений (т. е. значений, отвечающих стационарному течению реакции с постоянными концентрациями исходных веществ и продуктов, равными данным мгновенным концентрациям). Реакции в статической системе можно во многих случаях считать квазистационарными (метод Боденштейна). Условия применимости такой трактовки сформулированы Франк-Каменецким [2] и Семеновым [3]. [c.46]

Первый — когда элемент реагирующей смеси мгновенно перемешивается с содержимым реактора, в результате чего величины, характеризующие состояние смеси (концентрации оеагентов. температура), в каждый момент времени будут иметь одинаковые значения во всем объеме реактора. Такие реакторы называют реакторами идеального смешения. На практике режим идеального смещения достигается с помощью мешалки или другого приспособления аппараты, в которых реакции протекают в псевдоожиженном слое мелкозернистого катализатора, в большинстве случаев также можно рассматривать как реакторы идеального смещения. [c.16]

Раствор компонента А с концентрадией Са,о в потоке поступает в реактор 1 с объемной скоростью Vi через штуцер 3. Газообразный компонент В подается в реактор через штуцер 4 в избытке. Происходит практически мгновенное насыщение раствора компонентом В. За счет барбо-тажа устанавливается гидродинамический режим полного перемешивания. Насыщение раствора компонен.том В носит нелинейный характер. Эта зависимость, как статическая характеристика объекта, приводится на диаграмме равновесных концентраций (диаграмме растворимости) на рис. VI-25. Реакция идет в растворе, в кинетической области, при постоянном объеме реакционной смеси и при постоянной тем- пературе. [c.289]

Стационарный режим при электролизе. К моменту начала электролиза раствор обычно однороден. Отдельный электрод, погруженный в такой раствор, принимает потенциал равновесия Яравн.- Если на этот электрод наложить потенциал Е, отличный от потенциала равн.> то на поверхности электрода будет происходить электрохимическая реакция, стремящаяся к установлению нового равновесия концентраций вблизи электрода, которое отвечает значению потенциала Е, наложенного от источника электрического тока. Если бы переноса частиц в растворе не было или если бы он происходил с бесконечно малой скоростью, то как только концентрации веществ у поверхности электрода оказались бы в равновесии, отвечающем новому значению потенциала Е, наложенного извне, ток мгновенно прекратился бы. Но движение частиц в растворе происходит, и движение это стремится восстановить во круг раствора первоначальные значения концентраций поэтому прекращение тока происходит гораздо медленнее. [c.164]

Предположим, что реактор работает в условиях, соответствующих средней точке (рис. 16.8) предположим также, что прекращение на.мгновение подачи топлива приводит к некоторому снижению температ уры. В результате, как видно из рисунка, скорость реакции (тепловыделение) уменьшается быстрее, чам левая часть уравнения (16.3.7) (потребление тепла). Следовательно, темпе,ратура упадет еще больше, и это падение не прекратится до тех пор, пока не будет достигнута левая точка ( холодное решение). Таким же образом мгновенное увеличение подачи топлива повышает температуру реакции над точкой, соответствующей среднему решению, а тепловыделение будет преобладать над потреблением тепла. Температура будет повышаться дальше до тех пор, пока не будет достигнуто правое ( горячее ) решение. Хотя (устойчивыми являются два решения, они не могут существовать одновременно. Режим работы реактора зависит от начальных условий. Если холодные реагенты подаются в холодный реактор, пламя не образуется до тех- пор, пока не будет включен источник зажигащ<я. Это нестационарное явление, конечно, не может быть описано стационарными уравнениями. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология