Определение теплоты реакции окисления

Определение теплоты реакции окисления [c.142]

Работа 7. Определение теплоты реакции окисления [c.136]

Определение теплоты реакции окисления. . . Работа 9. Определение интегральной удельной растворения твердого вещества в жидкости. . . . Работа 10. Определение теплоты нейтрализации. . Работа 11. Определение теплоты реакции окисления Контрольные вопросы и задачи............ [c.165]

В первом приближении тепловой эффект принимают равным 8,4 кДж/кг при повышении температуры размягчения окисляемого материала на 1 С (по КиШ) [13]. Точнее тепловой эффект реакции окисления рассчитывают по тепловому балансу промышленного аппарата, по теплотам сгорания сырья и продуктов процесса в лабораторных условиях с использованием закона Гесса, путем специальных исследований процесса окисления с учетом тепловых потерь или калориметрирования реактора. Практически оценка теплового эффекта по работе промышленного аппарата осложняется отсутствием точных, сведений о тепловых потерях. Недостаток метода оценки теплового эффекта по теплотам сгорания заключается- в том, что вследствие высоких значений, теплот сгорания нефтепродуктов (40 000—45 000 кДж/кг для гудронов и битумов) небольшая относительная ошибка в определении теплот сгорания вызывает значительную абсолютную ошибку в определении теплоты реакции, порядок цифр которой гораздо меньше (200—700 кДж/кг битума). Особенно велика эта ошибка, когда отклонения при определении теплот сгорания сырья и продукта оказываются с разными знаками. [c.46]

Достаточно простым и надежным методом определения теплового эффекта является следующий метод [50]. Сырье попеременно продувается азотом и воздухом в заданном диапазоне-температур. На стадии продувки азотом температура окисляемого материала снижается за счет тепловых потерь, а на стадии продувки воздухом — повышается за счет теплоты реакции, величина которой превышает тепловые потери. При равной подаче азота и воздуха можно принять гидродинамику в реакторе и тепловые потери в окружающую среду на обеих стадиях равными.- Далее количественная оценка скорости изменения температур на этих стадиях и общая длительность стадий позволяют рассчитать тепловой эффект реакции окисления сырья до продукта с заданной температурой размягчения. [c.46]

Прямая рекомбинация молекулярного водорода с атомом кислорода на третьем теле с образованием Н О — это очень тяжелый процесс, причем основные затруднения имеют скорее пространственный (стерический фактор порядка 10- 10- ), чем энергетический характер. В то же время обратная реакция (диссоциация Н О на О и Hg) затруднена в основном энергетически, и теплота реакции практически целиком равна энергии диссоциации, будучи при этом чуть выше энергии диссоциации конкурирующей реакции 8 . Данные по экспериментальному и теоретическому определению значений кгв полностью отсутствуют, что в значительной степени объясняется почти единодушным мнением в том, что реакция 26 не играет важной роли в механизме окисления. Расчет значений /с = /(Т, М) по формулам (4.10), (4.11) не приводит к удовлетворительным результатам вследствие тех же причин, что и при расчете kjo, кгз- При экспериментальном определении Age следует учитывать два обстоятельства во-первых, наличие конкурирующей реакции 4 и, во-вторых, что имеется по крайней мере 4 линейные комбинации более быстрых маршрутов 13 10, 23 - 28, 2 -> 24, 21 29, сильно маскирующих основную медленную стадию 26. Из численного моделирования следует, что нигде термодинамическая доля 26 не выше предельных значений 0,01—0,02, что подтверждает справедливость предположения о ее незначительности. [c.291]

Являясь нежелательным продуктом крекинга, кокс тем не менее в определенных количествах необходим для поддержания теплового баланса в системе, так как его окисление в регенераторе протекает с выделением теплоты. При регенерации катализатора имеют место следующие реакции окисления компонентов кокса с выделением теплоты (МДж/кг) [c.111]

Эта величина близка, например, к теплоте образования молекулы СОг из углерода и кислорода (94,4 ккал/моль) или к теплоте образования воды из водорода и кислорода (68,4 ккал/моль). Таким образом, кванты ультрафиолетовой и видимой частей света могут вызвать фотохимический процесс или, во всяком случае, могут перевести в возбужденное состояние электронные системы, связывающие атомы в сложной молекуле. Таким образом, полосы поглощения веществ в растворе в видимой или ультрафиолетовой частях спектра характеризуют электронные уровни атомов в молекуле или ионе. Такие полосы характерны для определенных сочетаний атомов положение полос изменяется при комплексообразовании и реакциях окисления-восстановления. [c.85]

Положение окислов в этом ряду несколько условно, поскольку не было гарантии того, что во всех случаях измерялась стационарная скорость окисления. Тем не менее, установлена достаточно четкая корреляция между каталитической активностью окислов в отношении окисления водорода и подвижностью кислорода поверхности этих окислов. В качестве меры этой подвижности вначале [203—205, 241] предлагалось использовать теплоты окисления низших фазовых окислов в высшие. Однако более строгой характеристикой прочности связи кислорода поверхности окислов является скорость гомомолекулярного или гетерогенного обмена кислорода [206], а также начальная теплота десорбции кислорода (д ), определенная из измерений давлений кислорода над катализатором [10]. (Правомочность использования до основана на том, что в примененных условиях реакции окисления равновесное содержание кислорода в окислах [c.239]

Наличие незаполненных й-(/-)уровней не является обязательным условием для проявления веществом каталитической активности в реакции окисления, в частности, водорода. Непереходные металлы, и, особенно, их окислы обладают определенной способностью активировать кислород, характеризуемой величиной В то же время, необходимо подчеркнуть, что на поверхности непереходных металлов и окислов теплота хемосорбции кислорода (q ) сравнительно велика, и соответственно скорость окисления водорода, например, на окислах непереходных металлов, в лучшем случае, близка к скорости этого процесса на окислах переходных металлов средней активности. [c.248]

Окисление сопровождается выделением определенного количества тепла. При медленном окислении это тепло постепенно рассеивается, не создавая заметного повыщения температуры. Выделяющееся в значительных количествах в процессе горения тепло нагревает продукты сгорания до высокой температуры. При взрыве теплота реакции горения выделяется практически мгновенно, что приводит к быстрому расширению горючих газов [4]. [c.274]

Определение теплот окисления или восстановления продукта твердофазного взаимодействия. Чтобы определить АЯ° реакции [c.31]

Теплота сгорания, о которой упоминается во втором примере на стр. 79, — это изменение энтальпии, соответствующее полному окислению 1 моля вещества. Теплоты сгорания известны для" очень многих соединений [12]. Из химических уравнений, описывающих окисление углеводородов, видно, что при этом образуются те же продукты, что и при их сгорании, а именно СОг и НгО. Как правило, принято приводить все азотсодержащие продукты реакции к газообразному азоту. Так, например, уравнение сгорания этиламина, используемое для определения теплоты сгорания, имеет вид [c.85]

Процессы окисления, периодические или непрерывные, ведут в аппаратах колонного типа, в которых окисляющееся соединение стекает сверху вниз по тарелкам, а воздух подается в нижнюю часть. Теплота реакции отводится с помощью внутренних змеевиковых теплообменников или выносных холодильников. Так как получающиеся карбоновые кислоты обладают корродирующим действием, аппараты изготовляют из специальных сортов стали, алюминия, иногда титана. Процесс окисления ведут при 120— 200 °С под давлением 0,2—1 МПа с катализатором (0,05—0,2%) до определенной конверсии, при которой скорость окисления начинает падать. Образовавшуюся карбоновую кислоту отделяют от исходного продукта, который возвращают на окисление. [c.493]

Те количества водорода, которые адсорбируются губками рутения, родия и иридия, не влияют на результаты определения этих элементов. В момент прекращения тока водорода, когда восстановленный металл приходит в соприкосновение с воздухом, часто можно наблюдать кратковременную вспышку, являющуюся следствием каталитического окисления водорода. Развивающейся в процессе реакции теплоты достаточно для испарения образующейся при этом на металле воды. Однако в случае определения осмия каталитическое окисление приводит к заметной потере металла в виде четырехокиси, и поэтому, прежде чем металл прийдет в соприкосновение с воздухом, водород следует вытеснить струей какого-нибудь инертного газа, например углекислого газа или азота. Палладий же поглощает значительные количества водорода, и поэтому результаты определения будут вообще неправильны, если не удалить водород, лучше всего, кратковременным прокаливанием металла в атмосфере инертного газа. [c.382]

Для определения величины теплоты сгорания смеси горючего с окислителем 2 воспользуемся записью химической реакции окисления изооктана [213 [c.411]

Положительное влияние подачи водяного пара в корень факела в определенном количестве (15—20 % от массы топлива) можно объяснить диссоциацией пара при высоких, температурах на гидроксил ОН и атомарный водород Н и ускорением реакций окисления СО и СН4 за счет активного участия образовавшегося дополнительного количества гидроксила. Известно, что при увеличении влажности топлива в топке расходуется дополнительное тепло на нагревание водяных паров до температуры факела. Однако при вводе водяного пара в указанном количестве в зону активного горения за счет ускорения реакций окисления СО до СО2 выделяется одновременно дополнительное количество теплоты, что в значительной степени компенсирует расход теплоты на перегрев паров и поддерживает температуру факела на прежнем уровне. Дальнейшая подача сверх 20 % от массы топлива приводит к нарушению [c.262]

Для определения количества теплоты реакций окисления метанола (Qi) составляем на основе материального баланса стехио-метрическое уравнение каталитического окисления метанола. Вступило в реакции окисления (основные и побочные) 58,1 — 11,6 = = 46,5 кмоль СН3ОН и 18,26 кмоль О2. Количества (кмоль) продуктов реакции (получены в соответствии с данными примера 20 гл. I) СН2О —40,7 НгО —31,78 НСООН —2,75 СОг —2,45 СО —0,15 СН4 —0,46 Нг—16,85. Теплоты образования реагентов и продуктов реакции принимаем по табличным данным. Количество теплоты (кДж) на образование продуктов реакции [c.68]

Заканчивая рассмотрение вопроса о кинетических закономерностях окисления углеводородов, следует подчеркнуть, что, вероятно, повышение селективности процесса невозможно без изменения химических и электронных свойств поверхности катализаторов. Устранение побочных процессов и доокисления образующихся кислородсодержащих продуктов может несколько повысить селективность, но только до определенного предела. Дальнейшее же увеличение селективности связано с характером образующихся на новерхности активных перекисных радикалов и направлением их превращений. Кинетика реакции окисления различных углеводородов относительно проста, и в уравнения скоростей входят концеитрации реагирующих веществ в нулевой или первой степени только в редких случаях наблюдаются дробные показатели. Однако изучение адсорбции углеводородов на различных окислительных катализаторах показало, что поверхность этих контактов неоднородна и характеризуется эксионенциальной функцией распределения по теплотам сорбции. Вероятно, хорошее соответствие теоретически выведенных уравнений (с использованием изотерм Лэнгмюра, справедливых только для однородных поверхностей) и опытных данных указывает, что, хотя процессы протекают в действительности на неоднородных поверхностях, для них возможна имитация однородных поверхностей. Возможно также, что некоторые реакции протекают при относительно большом занолнении иоверхности реагирующими компонептами, и тогда также возможна квазиоднородность . Нами не рассматриваются более сло кные случаи протекапия каталитической реакции на неоднородных поверхностях. [c.177]

В. А. Ройтер [412], исходя из других соображений, также нашли существование кривых вулканообразного типа для ряда реакций. Эти соображения состоят в том, что для ступенчатых реакций наиболее выгодным предполагается такой путь, на котором теплоты реакции каждой ступеньки приблизительно равны (ср. [413]). Такие кривые были получены для реакций окисления водорода, окиси углерода, метана и аммиака кислородом, реакции синтеза аммиака, конверсии окиси углерода, восстановления окиси углерода водородом в метан и др. (по собственным и литературным данным). По оси ординат откладывается логарифм удельной каталитической активности при определенной температуре, а по оси абсцисс — изменение энтальпии предполагаемой промежуточной стадии (большей частью — образования окислов из элементов). Авторы указывают на аналогию их результатов с результатами, полученными на основании мультиплетной теории. [c.224]

При обсуждении теплот реакций внимание будет сосредоточено на общем количестве тепла, выделяющегося или поглощаемого в тех случаях, когда реагенты и продукты реакции находятся при одной и той же температуре, обычно при 25 °С. В случае сгорания углеводородов эта теплота может быть измерена путем сожжения смеси углеводорода с избытком кислорода в закрытом сосуде, помещенном в баню с температурой до измерения 25 °С, и определения количества тепла, которое нужно отвести от бани, чтобы ее температура вновь стала равной 25 С. Температура внутри сосуда в ходе сожжения может достигать 1000 °С или более, но это несущественно, поскольку общее количество выделенного тепла останется тем же самым, коль скоро начальное и конечное состояния системы одинаковы. Так, очень медленное окисление при25°С приведет к выделе- [c.92]

Нитрование, как правило, сопровождается окислением температурный коэффициент скорости этой реакции примерно такой же, как и скорости реакции нитрования, а при высокой температуре даже выше. Кроме того, продукты окисления — окислы азота обычно ускоряют реакцию окисления, особенно на начальной стадии нитрования, таким образом, по мере их накопления скорость окисления будет прогрессивно расти. Так как реакция нитрования экзотермична (количество выделяющегося тепла при вхождении одной нитрогруппы составляет 36,8—36,6 ккал1моль и, кроме того, выделяется теплота гидратации), то, с одной стороны, необходимо во многих случаях нитрования прибегать к внешнему охлаждению аппарата, с другой стороны — постепенно добавлять нитрующую смесь к нитруемому соединению. Для каждого соединения и определенного состава кислотной смеси существует оптимальная температура, выше которой окислительные процессы начинают протекать с большой скоростью, что приводит к снижению выхода получаемого вещества, а при сильном развитии их даже могут явиться причиной вспышки или взрыва. [c.107]

Поэтому наиболее важное значение имеют те реакции, которые совершаются, во-первых, при условиях благоприятных для прямых определений теплоты и, во-вторых, теплота которых входит, как составная часть, в теплоту, освобождающуюся при многих других (реакциях). Это, конечно, те реакции, которые дают продукты, образующиеся при многих других (реакциях) прюцеосах. Таковы реакции образования НгО, H I и СО2. Теплота образования этих тел легко определима прямым путем, кроме того, они получаются при многих других химических процессах и потому, зная теплоту их образоваиия, мы можем сделать много косвенных определений, например, определить теплоту окисления и охлорения металлов, теплоту горения составных частей органических соединений и т. п. [c.203]

При линейном окислении металла или сплава за единицу Бремени выделяется значительное количество теплоты. Даже в случаях образования защитной окалины выделение теплоты на начальной стадии приводит к значительно.му повышению техмие-ратуры образца, которое, разумеется, зависит от его формы и размеров и которое прн определенных условиях можно измерить [218]. При линейном окислении количество теплоты, выделяющейся в единицу времени, остается постоянной величиной. Чем выше температура, тем быстрее окисляется металл или сплав н тем больше выделяется теплоты. Сверх определенной температуры количество выделяющейся теплоты начинает превышать количество теплоты, отводимой в окружающую среду, так что температура начинает непрерывно возрастать, а образец окисляется с нарастающей скоростью. Б этих условиях реакция окисления самоускоряется. Неизотермическое сгорание наблюдалось, например, в случае окисления компактных образцов церия [180] (при температурах выше 290°С), тория [219] (при температурах выше 500° С) и урана [180, 196]. [c.70]

СаНбОв + Ог — 02-fH20-Q Здесь первый член символически изображает органическое вещество, а последний — теплоту реакции. Органическое вещество окисляется до диоксида углерода и воды, являющихся безвредными для водоема веществами. Проявляется так называемая способность самоочищения водоема. При этом расходуется кислород водоема. Его количество, необходимое для окисления разных органических веществ, различно. Количество кис.торода в мг О2 на литр (мг/л), которое в процессе окисления поглощают органические соединения в определенный отрезок времени, называется биологической потребностью в кислороде ВПК- В зависимости от времени, за которое определяется ВПК, различают БПК5 (пятидневный), БПК20 (двадцатидневный). БПКполн (полный, когда все вещество окисляется полностью). Сточные воды нефтеперерабатывающих предприятий до очистки имеют БПКполн 250—450 мг/л, в то время как по санитарным нормам (о них будет сказано дальше) этот показатель в воде водоема в зависимости от его категории должен составлять 3—6 мг/л. [c.209]

В опытах по определению теплот сгорания газообразных фторорганических соединений, проводимых в лаборатории термохимии, исследуемое вещество и очищенный кислород последовательно впускали в предварительно вакуумированную бомбу. Газообразные продукты реакции анализировали масс-.спектрометрическим методом на содержание фторсодержащих органических веществ, и в некоторых опытах — на окись углерода. Кроме непрореагировавшего исходного вещества и в некоторых случаях тетрафторметана какие-либо иные фторсодержащие вещества (или окись углерода) никогда не были обнаружены. Таким образом, можно считать, что недогорание вещества в бомбе не приводит к появлению промежуточных продуктов окисления. [c.118]

Исследования, результаты которых представлены на рис. IV. 2 (см. стр. 119), показывают, что самовозгорание горячих углеродных сорбентов — это автотермокаталитический процесс, проявляющий себя в определенных гидро- и термодинамических условиях. Выявлено три области условий (Л, и С), Б которых этот процесс протекает качественно различно. В области А экзотермический эффект отсутствует, хотя реакция окисления протекала всегда при нагревании ГАУ выще 180 °С либо интенсивная подача газа (до 2 м/с) обеспечивала полный отвод теплоты, либо недостаточный приток кислорода в зону горения при малых скоростях газа (менее 0,015 м/с) ограничивал ход реакции, а незначительно выделяющаяся теплота отводилась по твердой фазе. В узком интервале условий опытов в области В происходит интенсивное окисление ГАУ. Этой области соответствует устойчивый экзотермический эффект с повышением температуры на постоянную величину (10—80°С). Иными словами, в области В существует динамическое равновесие между выделением теплоты и ее отводом в окружающую среду. Нестационарное горение ГАУ, сопровождающееся практически неограниченным саморазогревом реакционной зоны (до 900— 1300°С и выше), происходит в области С, где скорость обгара ГАУ увеличивалась в 10—30 раз, а сорбент терял активность. Изменение концентрации кислорода в газовой смеси от 5 до 20% (об.) оказывало незначительное влияние на экзотермический эффект. [c.150]