Химическая концепция метода

Часто предварительный выбор химической концепции метода не основывается на результатах собственных исследований. Однако, как правило, после предварительного анализа возможных вариантов концепции, выбирается наиболее многообещающий. из них и проводятся исследования с целью экспериментальной проверки концепции и установления оптимальных значений параметров процесса. [c.14]

ХИМИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ МЕТОДА [c.51]

В начале разработки промышленного производства какого-либо продукта прежде всего нужно установить химическую концепцию метода его получения, т. е. принять определенный способ рассмотрения химизма метода. На этом этапе обычно выбираются исходные вещества или сырые исходные продукты, из которых, будет получаться целевой продукт, и находятся физико-химиче-ские превращения, необходимые для получения этого продукта. Иногда случается, что можно применить точно такую же технологию, какую используют, изготовляя данный продукт в лаборатории. Однако чаще всего лабораторный метод слишком дорог и нужно искать или разрабатывать новый, менее дорогой метод получения требуемого продукта. [c.51]

Приближенные уравнения для расчета константы равновесия химической реакции. Предварительный анализ химической концепции метода часто не требует применения точных и трудоемких расчетов константы равновесия, тем более что мы не всегда располагаем необходимыми для расчетов данными. В этих случаях используются приближенные способы расчета Кр. [c.155]

Расчет степени превращения по термодинамическим данным, описанный в разделе VI, позволяет определить максимально возможный выход, не давая, однако, никакой информации о скорости процесса. Такие термодинамические расчеты относятся к условиям равновесия, когда результирующая скорость равна нулю. Теоретически достижение равновесия невозможно в конечное время проведения процесса, и степень превращения всегда несколько ниже, чем при равновесии. Чтобы промышленный процесс был экономичен, время его проведения должно быть ограничено. Чем оно короче, тем большее количество исходных веществ может быть переработано установкой или тем меньшие размеры должно иметь оборудование, предназначенное для получения заданного количества продукта. Из этого следует, что для окончательного выбора химической концепции метода необходимо знать зависимость скорости реакции от параметров проведения процесса, т. е. кинетику процесса. [c.203]

Такой метод (одновременное получение аммиака и окиси алюминия) является интересной химической концепцией, а сте-хиометрические и термодинамические расчеты показывают, что рентабельность производства не исключена. Следовательно, в этом случае не предварительный анализ концепции, а только результаты исследований в промышленном масштабе могут дискредитировать концепцию как неосуществимую из-за отсутствия в настоящее время достаточно стойких материалов для аппаратуры. [c.61]

Приведенный пример хорошо иллюстрирует сущность химической концепции и роль ее анализа как фактора, устраняющего нереальные концепции, указывающего на перспективные возможности развития некоторых методов и определяющего диапазон исследований, которые нужно в дальнейшем провести. [c.62]

Для проведения предварительного анализа химической концепции точности рассмотренных в этом разделе методов обычно достаточно. [c.101]

Для анализа химической концепции нового метода стехиометри ческий баланс, основанный на упрощающих предположениях (на пример, на принятии максимального теоретического выхода и т. д.) является удобной формой расчета. Положение может измениться когда составляется стехиометрический баланс, основанный на дан ных о работе действующей промышленной установки. В этом слу чае нетрудно провести анализ смесей реагентов, но часто отсут ствует возможность точного установления количества и объема реагирующей смеси, определения скоростей потоков и т. п. [c.112]

Приведенный в примере У-12 ориентировочный расчет можно выполнить значительно быстрее, чем составить полный стехиометрический баланс. Обычно точности такого приближенного расчёта достаточно для оценки химической концепции предложенного метода. [c.125]

Расчеты константы равновесия химической реакции и изменения энергии Гиббса играют важную роль в оценке химической концепции нового метода, поскольку дают возможность определить максимально возможное количество целевого продукта. Отрицательный итог расчета заставляет отказаться от рассматриваемого процесса или искать новый способ проведения химического превращения, например, используя рециркуляцию, введение вспомогательного исходного вещества и т. д. Положительные результаты расчета еще не гарантируют возможности использования предложенного метода (скорость реакции может быть очень мала для промышленных целей), но указывают на то, что нужно провести соответствующее исследование (отыскать катализатор, ускоряющий превращение, и т. д.). [c.154]

Номенклатура, или способ наименования химических веществ, является основным отличием языка химии (как и языка других естественных наук) от обычных языков. Другое отличие заключается в большей важности письменной формы химического языка по сравнению с его устной формой. В химии существует несколько номенклатур, поскольку необходимо давать специальные названия не только элементам и их соединениям, но и химическим реакциям, методам, аппаратам и теоретическим концепциям. Из них наиболее важна номенклатура огромного числа химических соединений, чему и посвящена настоящая книга. [c.15]

Для лучшего соответствия опытным данным необходимо ввести допущения об участии в химической связи атомов в возбужденном состоянии и о гибридизации атомных орбиталей. Изложенная здесь концепция метода валентных связей обладает определенной. стройностью и наглядностью. [c.57]

Неизмеримо расширилась сфера применения" кинетических знаний и методов. Кинетика стала одной из научных основ химической технологии, входит в теоретический фундамент современной химии. Кинетические приемы исследования широко используются в аналитической и биологической химии. Значение кинетики подчас выходит за рамки химии ее результаты и методы применяют в экологических исследованиях и в материаловедении. Методологическое развитие кинетики, расширение круга исследуемых систем неизбежно привело к разнообразию экспериментальных методов и теоретических подходов. Это создает определенные трудности в изучении химической кинетики. В рамках учебника по кинетике сегодня уже невозможно познакомить студента со всем многообразием разделов современной кинетики. Назрела необходимость создания дополнительного пособия по кинетике типа справочника по всем разделам этой многогранной науки. В настоящей книге приведены в лаконичной форме основные понятия и законы химической кинетики, формулы и соотношения, факты и теоретические концепции, методы исследования и подходы к решению отдельных кинетических задач, кинетические схемы механизмов отдельных сложных реакций. [c.3]

Алканами называются углеводороды, имеющие общую формулу С Н2п+г и содержащие только 5р -гибридизованные атомы углерода. Они широко используются в качестве топлива, однако ограниченно применяются в химии. Это связано с тем, что алканы отличаются низкой реакционной способностью поэтому в лабораторной практике реакции с ними проводят довольно редко. По-видимому, алканы используются в лаборатории в основном в качестве растворителей. Тем не менее, нам кажется целесообразным начать рассмотрение именно с алканов, так как некоторые их реакции помогут читателю получить представление о важных физико-химических концепциях. Кроме того, на примере алканов мы впервые познакомимся с химическими методами, применяемыми для изучения процессов превращения исходных продуктов реакции в конечные. Номенклатура алканов является основой для названий многих органических соединений, поэтому мы подробно рассмотрим ее в этой главе. В начале главы мы познакомимся со структурой углеводородов, затем рассмотрим их номенклатуру, после чего остановимся на реакционной способности этих соединений. [c.98]

Идею локализованных молекулярных орбиталей (их можно также называть орбиталями связи) нельзя назвать плохой, поскольку математически этот метод приближения удобен для большинства (хотя и не для всех) молекул. Кроме того, эта идея находится в соответствии с классической химической концепцией связи как силы, действующей между двумя атомами и достаточно независимой от остальной части молекулы вряд ли может быть случайностью, что эта концепция удивительно хорошо работала в течение сотни лет. Важно и то, что для некоторых молекул (например, бензола, гл. 10), для которых неприменимы классические формулы, также непригоден и метод локализованных молекулярных орбиталей. (Даже эти случаи можно рассмотреть с помощью довольно простых изменений классических формул —изменений, которые аналогичны методу математического приближения.) [c.16]

На протяжении всей книги автор стремился показать, как, исходя из коллоидно-химической концепции при решении проблемы усовершенствования и развития выпускных форм кубовых и дисперсных красителей, рассматриваемых в качестве микрогетерогенных систем, используя предложенный комплекс физико-химиче-ских методов анализа и контроля, можно проводить операции облагораживания пигментов в оптимальных технологических условиях, руководствуясь схемой, которую можно назвать универсал ьной (см. рисунок). [c.212]

Можно не сомневаться, что подход к проблемам полупроводниковой техники как с физических, так и с физико-химических позиций, обобщение этих зачастую различных концепций, методов и выводов дадут новый толчок развитию научных основ полупроводниковой электроники. [c.16]

Американское химическое общество предложило свою концепцию школьного преподавания химии (точнее — ее начального этапа), считая, что главная его цель — раскрыть содержание химической науки и ее методы, исходя из практики, на опыте коллективного поиска решения общественных проблем, затрагивающих химию. А таких проблем множество. Рассматривая вопросы из области экологии, медицины, энергетики, промышленности или [c.5]

В некоторых случаях, без учета резонанса структур, в рамках метода ВС может получаться качественно неправильное описание электронной структуры молекулы. Так, для бензола ни одна из двух классических формул Кекуле не отражает реальной симметрии молекулы, а также ее физических и химических свойств. Другой пример — диоксид углерода СО2. Длина связи углерод — кислород в нем равна 0,115 нм, тогда как длина нормальной двойной связи С=0 (в кетонах) равна 0,122 нм, а расчетная длина тройной связи С = 0 — 0,110 нм. Т. е. связь углерод — кислород в СО2 оказалась промежуточной между двойной и тройной, что можно объяснить в терминах концепции резонанса [c.169]

Применение теории подобия показывает (см. главу IV), что массообменный процесс характеризуется критериями Нид = ЫО, Ргд = Ке = vLh. В течение ряда лет расчеты процессов осуществляли по уравнениям связи между критериями. Эти уравнения и сегодня используют для определения физико-химических постоянных (например, констант скоростей массопереноса), однако общий метод расчета процессов основан на использовании уравнений балансов и концепции единичного элемента процесса разделения — теоретической тарелки. [c.81]

В настоящей книге рассматривается единая научная концепция применения различных физических методов для интенсификации процессов химической технологии, основанная на известных автору исследованиях, выполненных в Советском Союзе и за рубежом. [c.5]

В СССР в 1974—1977 гг. на основе фундаментальных концепций системного анализа в химической технологии были выполнены исследования по методологии системного подхода к анализу и оптимизации надежности, по топологическим методам расчета и оптимизации показателей надежности химических производств. [c.6]

Существенный разброс значений химических сдвигов, наблюдаемый для одних и тех же структурных фрагментов молекул различных соединений, ограничивает возможности структурных исследований с применением корреляционных таблиц и диаграмм только решением некоторых простейших задач. В связи с этим практический интерес представляют расчетные оценки химических сдвигов, основывающиеся на различных теоретических концепциях. Квантово-механические методы расчетов, к сожалению, пока оказываются малоэффективными, и обычно используются чисто эмпирические подходы с привлечением разнообразных корреляционных соотношений и аддитивных схем расчета химических сдвигов. [c.32]

Цель химической концепции метода — выбор исходных веществ и установление последовательности химических и физических превращений, обеспечивающих получение конечного продукта. Обычно существует несколько возможных вариантов перехода от исходных веществ, которыми мы располагаем, к желаемому конечному продукту. Предварите.цьный их анализ основан на проведении сте-хиометрических и термодинамических расчетов, дающих возможность теоретически определить достижимые выходы по известным литературным данным. После предварительного анализа можно отвергнуть некоторые теоретически возможные способы и выбрать наиболее многообещающий метод, для которого затем планируются экспериментальные исследования. [c.9]

Во многих случаях МФК состоит в экстракции ионных молекул органическим растворителем или их растворении в нем. В связи с этим полезно иметь необходимые данные о структуре и свойствах таких растворов. Полный обзор этого предмета выходит за рамки настоящей книги. Однако в данном разделе будет представлено его краткое качественное изложение. Для более глубокого ознакомления с физико-химическими концепциями, методами и полученными результатами читатель может воспользоваться учебниками по физической химии, физической органической химии (например, [21]) или последними монографиями [22, 23, 39]. Структура и реакционная способность карбанионов в ионных парах и карбанионоидных металлоорганических соединениях рассмотрены в обзоре [40] и специальных монографиях [41—43]. [c.16]

Предварительный анализ химической концепции нового метода — это первый этап оформления технологического процесса. Если такой анализ не выявляет никаких принципиальных недостатков концепции, предпринимаются исследования в лабораторном и чет-вертьпромышленном масштабе. Цель их — исследование химических процессов, т. е. статики, кинетики и механизма процесса, определение достигаемых выходов, приблизительное установление оптимальных условий проведения основной реакции, испытание наносимых на оборудование покрытий и т. д. [c.343]

Матричные методы расчета колонн многокомпонетной ректификации. Выделение этой группы методов возможно и несовсем правомерно, т,ак как, например, при использовании релаксационных методов задача также может быть сведена к решению систем линейных алгебраических уравнений методами матричной алгебры [227—250]. Впервые матричные методы в расчетах процессов ректифик,ации были использованы в работах [227, 228, 229], при этом системы уравнений, описывающие распределение температур, составов и величин потоков пара и жидкости по ступеням (разделения, решались независимо друг от друга методом Гаусса [238—243]. Матричные методы р,асче-та в свою очередь. различаются по двум основным признакам— методу решения систем уравнений математического описания, записанных б матричной форме, и используемым методом снижения размерности реш,аемой системы уравнений. Так был предложен метод сведения нелинейной системы уравнений к линейной, что вполне возможно при использовании метода Тилле—Гедеса для расчета распределения составов и метода Ньютона—Рафсона для определения температур на ступенях разделения [239]. Следует отметить, что реал.из,ац ия матричных методов, особенно в сочетании с методом Ньютона—Рафсона, требует использования ЭВМ с колоссальным объемом оперативных запоминающих устройств (необходимость хранения матриц коэффициентов систем уравнений и матриц величия частных производных от системы уравнений м,атематического описания по всем итерируемым переменным). Некоторое сокращение-размерности системы уравнений математического описания возможно лишь для случая расчета процессов ректификации идеальных смесей [228], но введение учета неидеальности смеси приводит к увеличению размерности задачи до первоначальной. Предлагалось также в сочетании с матричным методом расчета использовать концепцию реальной ступени разделения при введении заданной постоянной величины к. п. д. Мерфри [230]. Позднее матричные методы получили развитие в целом ряде работ [230—245]. В связи с широким использованием в расчетах процессов химической технологии методов квазилинеаризации эти методы нашли широкое применение и в расчетах процессов ректификации многокомпонентных смесей [241, 238, 239]. Так, например, метод квазилинеаризации позволяет существенно улучшить характеристики сходимости матричных методов расчета [237]. В пос- [c.56]

Каждый биохимик, получив исследуемый фермент в кристаллическом виде, испытывает большое и вполне законное удовлетворение. Однако не следует забывать, что одна только кристаллизация фермента не может служить полной гарантией его чистоты. Так, Джекоби, в лаборатории которого за три года было выделено в кристаллическом виде 50 белков [7], сообщил о кристаллизации препаратов всего лишь 30%-ной чистоты. Он еще раз подчеркнул необходимость применения иных критериев гомогенности, таких, например, как ультрацентрифугирование и электрофорез. Однако следует иметь в виду, что при некритичном отношении к постановке эксперимента и на ультрацентрифуге можно получить один пик для гетерогенной смеси. На скорость седиментации частиц в центробежном поле и характер получающихся на седиментационных диаграммах пиков влияет ряд факторов, которые рассматриваются в настоящей книге и которыми некоторые исследователи часто на собственный риск пренебрегают. Именно по этой причине, несмотря на большие возможности применения этого метода в упомянутых выше областях, во многих лабораториях к работе на ультрацентрифуге допускается лишь ограниченный круг лиц, умеющих правильно использовать приборы и интерпретировать получаемые данные. Люди, владеющие этими знаниями, охотно принимаются в исследовательские коллективы, и можно надеяться, что предлагаемая книга послужит увеличению числа таких специалистов. Материал, изложенный в данной книге, рассмотрен достаточно глубоко, но вместе с тем не слишком сложно, что является результатом многолетнего опыта замечательного лектора, читающего курс физико-химических концепций студен-там-биохимикам. [c.10]

Синтез схем химического превращения на основе концепции изомеризма. В основе метода лежит использование закона сохранения вещества в процессе химического превращения и предположение о том, что атомы, составляющие молекулярную структуру, можно рассматривать состоящими из ядер со стабильными внутренними электронами и валентных электронов, способных образовывать химические связи типа ионной, ковалентной и мпо-гоцентровой [12, 13]. Исходя из этих положений разработана математическая модель химических соединений и реакций, заключающаяся в следующем. [c.444]

Термодинамический метод синтеза теплообменных систем [16]. Анализ процессов химической технологии на основе первого закона термодинамики находит широкое практическое применение. Наряду с этим все большее распространение получают методы анализа на основе второго начала термодинамики, в частности (используемые исходя из концепции эксергии как меры превратп-мости энергии), при оптимизации и проектировании технологических производств (см. гл. 7). Привлекательность этих методов заключается в том, что имеется возмо кность оценить в общем случае минимально возмо кные потери энергии за счет необратимости процесса и тем самым определить реальные перспективы совершенствования процесса. Развитие этих термодинамических методов идет по пути получения количественной информации о совершенстве протекания отдельных явлений. Что касается качественных выводов, то они хорошо известны. Например, потери превратимой энергии отсутствуют при смешении потоков, находящихся в термодинамическом равновесии, или потери энергии в противоточном теплообменнике выше, чем в прямоточном, равно как с увеличением поверхности теплообмзна потери за счет необратимости нроцесса снижаются. [c.466]

Химики-органики развили методологию синтеза для того, чтобы лучще понимать механизмы органических реакций и создавать новые соединения. Биохимики в свою очередь изучают процессы жизнедеятельности, применяя биохимические методы исследования (очистка и определение активности ферментов, метод радиоактивных индикаторов в системах in vivo). Первые владеют методами, позволяющими получать аналоги соединений, присущих биологическим объектам, но часто затрудняются определить, какой синтез был бы полезен. Вторые способны оценить, что именно было бы полезно синтезировать в лаборатории, но не обладают нужной квалификацией для рещения этой задачи. Очевидна необходимость согласованного подхода, и химики-биоорганики часто работают в двух лабораториях в одной — синтезируя, в другой — изучая биологические объекты. В результате переплетения химических и биологических подходов была выработана качественно новая концепция построения моделей для изучения и разделения различных параметров сложного биологического процесса. Многие биологические реакции, а также действие (специфичность и эффективность) участвующих в них [c.13]

При конструировании биомоделей также важны и должны учитываться другие факторы наряду с эффектами сближения. Например, в 1950 г. на Первом симпозиуме по химико-биологической корреляции Фридман предложил концепцию биоизостериче-ских групп [1]. В наиболее широком понимании этим термином обозначают химические группы, обладающие близкими размерами и формой и вследствие этого способные конкурировать за одну и ту же биологическую мишень. Эта концепция имеет важное значение для молекулярной фармакологии, особенно для поисков новых лекарственных препаратов методом вариации или молекулярной модификации [2]. [c.20]

На основе концепции энергетического анализа В.В.Кафаровым, В.А.Ивановым, Д.А.Бобровым и др. разработаны методы синтеза оптимально организованных реакторных подсистем в производствах аммиака и метанола. Предложен метод построения энерготехпологических диаграмм, позволяющий сочетать корректность решения с доступностью расчетных процедур. Научные разработки использованы при проектировании нового процесса совместного 1голучепия метанола и высших спиртов, используемых как компоненты моторных топлив. Получены эксергетические оценки и разработаны мероприятия, обеспечивающие практически полную рекуперацию энергии химических превращений, [c.13]

Анализ проведенных исследований показал, что в целом решается комплекс проблем по повышению нефтеотдачи от фундаментальных исследований физико-химических основ подбора химреагентов, изучения свойств и вытеснения нефти до опытнопромышленных работ и внедрения разработок. Проведен комплекс работ по созданию химических композиций на основе полифункциональных органических соединений с регулируемыми вязкоупругими, вытесняющими и поверхностно-активными свойствами с целью избирательного воздействия на нефтенасыщенный пласт в тex юлoгияx повышения нефтеотдачи и обработки призабойной зоны пласта применительно к исследуемым месторождениям Республики Башкортостан. Теоретически разработана и экспериментально подтверждена концепция эффективного применения полифункциональных реагентов, обладающих свойством межфазных катализаторов. Изучен механизм взаимодействия полифункциональных реагентов с нефтью и поверхностью коллектора с использованием различных методов спектрофотометрии. Выявлены основные закономерности, происходящие в пласте под воздействием химреагентов. Установлено, что при взаимодействии ПФР с металлопорфиринами нефтей происходит процесс комплексообразования по механизму реакции экстра координации. Образование малоустойчивых экстракомплексов приводит к изменению надмолекулярной структуры МП и изменению дисперсности системы. Проведены сравнение реакционной способности различных ПФР и расчет констант устойчивости экстракомплексов. Показано, что наибольшей комплексообразующей способностью обладают ими-дозолины. Определены факторы кинетической устойчивости различных нефтей до и после обработки реагентами. Установлено, что реагенты уротропинового ряда обладают большей диспергирую-и ей способностью, чем имидозолины. Уменьшение размера частиц дисперсной системы вызывает снижение структурной вязкости нефти, что в конечном счете положительно сказывается на повышении нефтеотдачи. Показано, что вязкость нефти после контакта с водными растворами ПФР снижается в 3-8 раз. Оптимальные концентрации реагентов зависят как от структуры применяемого ПФР, так и от состава исследуемой нефти. [c.178]

Таким образом, свидетельства в пользу концепции Неймана, выдвинутые в литературе по процессам в двигателях, для механизма образования и осуществления холодных пламен и низкотемпературного воспламепепия являются косвенными и, следовательно, обладают всеми недостаткалш, присущими такому методу доказательства. Не исключено поэтому, что при всей справедливости химической теории детонации в двигателе, происходящий в нем холоднопламенный процесс протекает по иному механизму, чем это предполагал Нейман. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология