Диффузия, сопровождающаяся сложной реакцией

Исследования реакции твердого серебра с серой с использованием частиц известного размера показали, что реакция описывается уравнением диффузии внутрь сферического объема. При этом получаются вполне приемлемые шачения различных параметров диффузии [94]. Однако в ряде других случаев, особенно в реакциях экзотермического распада твердых веществ, которые могут сопровождаться взрывом , и в эндотермических реакциях разложения гидратов солей и карбонатов (до окислов) [9G], наиболее медленными стадиями, по-видимому, являются процессы образования центров реакции. Вид зависимости скорости реакции для таких процессов [89], которые лимитируются образованием центров реакции, может быть очень сложным. [c.560]

Химические процессы в производстве катализаторов весьма разнообразны. Они могут проходить гомогенно в жидкой или газовой фазе и в гетерогенных системах. Широко применяют гетерогенные процессы, в которых химические реакции сопровождаются диффузией и переходом компонентов нз одной фазы в другую. В системе газ — жидкость часто используют процессы хемосорбции газовых компонентов и обратные процессы десорбции с разложением молекул жидкой фазы. В системе газ — твердое вещество также применяют хемосорбцию и десорбцию в системах жидкость — твердое вещество и жидкость — жидкость — избирательную экстракцию с образованием новых веществ в экстрагенте. Сложные многофазные процессы с образованием новых веществ происходят при термообработке катализаторов. При этом, как правило, в общем твердофазном процессе принимают участие появляющаяся при нагревании эвтектическая жидкая фаза или компоненты газовой фазы. [c.96]

Каждая клетка организма представляет сложнейшую систему различных веществ (систему фаз), существенно влияющую на направление и скорость диффузии различных веществ. Изменение функционального состояния клетки, тесно связанное с общими регуляторными механизмами живых организмов, сопровождается изменением состояния фаз, их объемов, величины поверхности раздела между ними. Все это приводит к определенным изменениям в диффузии различных веществ. Интенсивность обменных реакций также оказывает регулирующее влияние на диффузию. Повышение обменных процессов усиливает использование диффундирующих реагентов и ведет к накоплению продуктов реакций, что, в свою очередь, повышает градиенты их концентраций и увеличивает диффузию. Понижение интенсивности обменных процессов действует в обратном направлении. [c.22]

Спекание. Нагревание пробы при высоких температурах, с подходящим твердым реагентом не всегда сопровождается образованием расплава в отдельных случаях смесь не расплавляется, а только спекается. Спекание — сложный, до конца не изученный процесс. Предполагается, что спекание основано на высоком химическом сродстве компонентов пробы к введенным реагентам, диффузии и реакциях обмена. [c.78]

Всякий процесс горения и газификации связан с глубоким превращением вещества, изменением его свойств и в основе своей является поэтому химическим процессом. Однако химические превращения протекают не обособленно от реальной физической обстановки и сопровождаются рядом физических явлений диффузией исходных веществ и продуктов реакций, передачей тепла, движением газов и др. Таким образом, процессы горения и газификации являются сложными физико-химическими процессами в которых сочетаются взаимосвязанные химические реакции и различные физические процессы. Очень часто горение или газификация в целом определяются не скоростью химических реакций, а скоростью протекания чисто физических процессов. Например, при высоких температурах скорость горения углерода определяется скоростью подвода кислорода к поверхности углерода и скоростью отвода газообразных продуктов реакции. [c.5]

Тем не менее модель Лэнгмюра и сейчас сохраняет большое теоретическое значение она является хорошей основой для всех последующих более сложных моделей, где адсорбция сопровождается диффузией, конвекцией и другими явлениями. Кроме того, она имеет исключительно большое значение в катализе для исследования кинетики гетерогенных каталитических реакций. [c.83]

Слой катализатора в работающем реакторе представляет собой сложную гетерогенную систему, в которой частицы катализатора взаимодействуют с обтекающим их потоком газа. Химические процессы протекают на поверхности катализатора, к которой и от которой осуществляется транспорт реагирующих веществ и продуктов реакции путем внешней и внутренней диффузии. Поскольку все химические превращения (а также адсорбция и десорбция) -сопровождаются тепловыми эффектами, необходим соответствующий теплообмен для поддержания оптимальной температуры. [c.146]

Еще более сложно протекает диффузия, если диффундирующая соль под влиянием растворителя (воды) подвержена гидролитическому расщеплению, продукты которого обладают другими коэффициентами диффузии по сравнению с исходной солью. Наконец, особый интерес представляет диффузия, когда растворенное вещество из раствора диффундирует в студень, пропитанный другим веществом, с которым первое вещество вступает в тесное химическое взаимодействие, и особенно когда в результате этого взаимодействия образуется нерастворимый или трудно растворимый продукт. Из ряда своеобразных явлений, которые сопровождают подобного рода диффузию, мы остановимся лишь на наиболее оригинальном из них, получившем название ритмических реакций. [c.238]

Структура фронта пламени. Распространение пламени сопровождается многими сложными процессами теплопередачей, диффузией, химическим превращением. Эти процессы определяют скорость пламени 11 а и структуру зоны горения, т. е. закон пространственного изменения температуры, концентрации п недостающего (по отношению к стехиометрическому составу) компонента смеси и скорости реакции Ф вдоль единственной координаты X (по нормали к фронту) . [c.141]

Рутил, титановые шлаки, лопарит хлорируют в виде брикетов с нефтяным коксом на скорость хлорирования оказывают влияние состав и помол шихты, размеры брикета, пористость и т. д. Основные стадии этого сложного гетерогенного процесса а) подвод хлора к поверхности брикета б) диффузия хлора внутрь брикета в) химическая реакция. Первый процесс обусловлен молекулярной диффузией и переносом хлора к поверхности брикета вследствие движения газов. Диффузия хлора через поры внутрь брикета сопровождается химической реакцией, в результате которой образуется зона хлорирования, имеющая некоторую протяженность. С течением времени зона хлорирования перемещается к центру брикета, вместо нее образуется зона непрохлори-рованного огарка . Глубина зоны хлорирования зависит от температуры. При 400—450° ее глубина превышает радиус брикета, поэтому концентрация хлора во всех точках брикета практически одинакова, и реакция протекает во всем объеме брикета (кинетическая область). С повышением температуры константа скорости реакции возрастает быстрее коэффициента дис х()узии, процесс переходит в диффузионную область, глубина зоны хлорирования уменьшается. Переходу в диффузионный режим соответствует линейная скорость" хлорирования Кр= (1 -7- 4)-10 см/с. Глубина хлорирования брикета удовлетворительно описывается уравнением [c.261]

Как выяснено многочисленными исследованиями, процессы электроосаждения металлов на твердых металлических электродах являются одними из наиболее сложных электрохимических реакций. Они, как правило, протекают через несколько стадий, включающих процессы диффузии, адсорбции, химической реакции, разряда и кристаллизации участвующих в электрохимическом процессе частиц. Соотно-щение скоростей этих стадий определяет кинетику процесса как катодного осаждения, так и анодного растворения металла. Электроосаждение металлов из водных растворов также обычно сопровождается протеканием параллельной реакции выделения водорода, участием в реакции других частиц, находящихся в электролите, примесей ионов металлов, органических соединений, вводимых для регулирования качества осадков. В результате протекания реакции происходят изменения состава раствора у поверхности электрода и изменения состояния поверхности, что особенно сильно проявляется в первые моменты электролиза после включения тока. Несомненно, что все предшествующие электрокристаллизации металла стадии влияют на нее и, таким образом, определяют структуру, физико-механические и химические свойства электроосажденного металла. [c.4]

Если фронт пламени в волне горения сильно искривлен или если рядом с фронтом пламени находятся тела, поглощающие тепло, то анализ процесса горения оказывается очень сложным. Поэтому в первом приближении пренебрегают указанными эффектами и рассматривают одномерное распространение так на-зываемдао -ПЛОСКОГО. адпа батнческого пламени . Во введении уже говорилось о том, что распространение пламени сопровождается передачей тепла от продуктов сгорания к несгоревщему газу через фронт пламени. При этом в зоне горения по мере развития реакции изменяются концентрации реагентов и продуктов реакции и возникают градиенты концентраций, которые вызывают диффузию этих веществ. Важнейшими факторами реакций горения наряду с температурой является концентрация активных радикалов, поэтому было бы не совсем правильно при анализе процесса горения рассматривать лишь передачу тепла во фронте пламени. Тем не менее в целях упрощения анализа поначалу можно не учитывать диффузию. Другое упрощение связано с тем, что, как уже указывалось ранее, разность давлений перед фронтом пламени и за фронтом пламени мала и ею также можно пренебречь. [c.129]

Кинетика химических реакций, сопровождающихся фазовыми Превращениями, может быть очень сложной. Помимо возможности последовательных реакций, аналогичных встречающимся в гомогенных процессах, могут возникнуть осложнения, обусловленные диффузией, реакциями на поверхности раздела фаз и возникновением новой фазы. В данной главе основное внимание будет уделено последнему фактору, т. е. скорости образования центров (или заро-дыщей) новой фазы. При рассмотрении этого процесса мы отвлечемся от целого ряда других процессов, которые могут ему предшествовать, сопровождать или следовать за ним, В частности, не будет рассматриваться последующий рост этих зародышей до макроскопических размеров и образующаяся при этом структура новой фазы (распределение частиц по размерам или текстура). [c.213]

С более общей точки зрения, эти явления объясняются теорией Хабераоб упорядоченных состояниях в продуктах химических реакций. Метод эманации особенно наглядно иллюстрирует скорость диффузии вещества в порошках. Старение и рекристаллизация, которые, как упоминалось выше, можно определить методом эманации, порождают тенденцию к упорядочению системы. В качестве весьма наглядного и простого примера Фрике и Кубахпривели последовательность модельных реакций Си(0Н)2->-СиО->-Си- -СиО как в чистом веществе, так и на подставке (диатомовая земля). Особенно восстановление и повторное окисление металлической меди привели к временному сильному ослаблению структуры, как об этом говорилось выще, всего лишь при 150°С. Первое окисление сопровождалось заметным понижением эманирующей способности ( обратная реакция ) по окончании всех реакций происходила интенсивная рекристаллизация. Значительно более слабые эффекты наблюдаются в тех образцах, которые находились на диатомовой земле, что указывает на заметное влияние кремнезема, задерживающего кристаллизацию. Следует полагать, что в смесях с 1<ремнеземом могут встретиться подобные, но более сложные явления, которые потребуют определения методом эманации. [c.720]

Промышленные катализаторы всегда имеют развитую внутреннюю поверхность. Если бы это не было так, то внешняя поверхность, весьма небольшая, быстро подвергалась бы отравлению и катализатор вскоре утрачивал бы активность. Для того чтобы иметь возмоншость точно предсказать размер пор. необходимый для достия ения определенной активности катализатора, нужно создать модель пористой структуры этого катализатора. Промышленные катализаторы обладают сложной структурой нор, и поэтому, чтобы решать общую проблему определения скорости реакций и селективности реакции в порах катализатора, необходимо на основании результатов определения объема пор и величины поверхности физическими методами выбрать подходящую модель. Правильность выбора модели определяется тем, насколько хорошо экспериментальные данные но адсорбции можно связать с общей геометрической конфигурацией пористой структуры таким выражением, которое позволяет достаточно точно оценить величину поверхности и объем нор. После того как подходящая модель, характеризующая пористое вещество, выбрана, можно рассмотреть вопрос о том, как влияет диффузия в норах на кинетику химических реакций, и можно более точно определить возможность какого-либо улучшения активности или селективности катализатора в результате правильного выбора размера его таблеток или величины пор. На основании результатов определения размера пор можно сделать также и другие полезные выводы. Например, вопрос о том, будет ли водяной пар снижать активность катализатора крекинга, можно выяснить исходя из тех соображений, что если дезактивация водяным наром преобладает, то уменьшение величины поверхности катализатора сопровождается значительным увеличением радиуса нор. [c.161]

В свою очередь диффузия в живых организмах регулируется функциональным состоянием тканей и зависит от их физико-химического строения. Так, если соприкасаются два вещества (например жир и белок), в одном из которых диффундирующее вещество растворяется лучше, чем в другом (эфир лучше растворяется в жире), то диффузия пойдет против градиента концентрации(эфир будет диффундировать в жир, в нем концентрация эфира будет выше, чем в белке). Каждая клетка организма представляет сложнейшую систему различных веществ (систему фаз), существенно влияющую на направление и скорость диффузии различных веществ. Изменение функционального состояния клетки, тесно связанное с общими регуляторными механизмами живых организмов, сопровождается изменением состояния фаз, их объемов, величины поверхности раздела между ними. Все это приводит к определенным изменениям в диффузии различных веществ. Интенсивность обменных реакций также оказывает регулирующее влияние на диффузию. Повышение обменных процессов приводит к усилению использования диффундирующих реагентов и к накоплению продуктов реакций, что в свою очередь повышает градиенты их концентраций и увеличивает диффузию. Понижение интенсивности обменных процессов дейстьует в обратном направлении. [c.32]