Химическая реакция как лимитирующая стадия процесса

Фотосинтез состоит из двух основных стадий. Первая из них, называемая световой стадией, связана с поглощением фотонов. Этот процесс осуществляется с огромной скоростью, возможно, за время 10 ... 10 с. Затем следует ряд химических превращений, которые в совокупности образуют темновую стадию. Этот процесс осуществляется в отсутствие света. Темновые реакции лимитируют весь процесс в целом. [c.162]

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что исследование кинетики и механизма многостадийных электродных процессов с участием органических соединений в общем случае представляет собой весьма непростую проблему. Многочисленность принципиально реализуемых в данной системе химических и электрохимических стадий и неоднозначность пути реакции выдвигают на первый план задачу выяснения химизма изучаемых процессов, т. е. установление природы их основных и побочных конечных продуктов, обнаружения и идентификации возможно большего количества нестабильных промежуточных продуктов реакции (интермедиатов). Решение такой, по существу, чисто химической задачи должно предшествовать решению вопросов физико-химических определению лимитирующих стадий процесса и их кинетических характеристик, нахождению связи между теми или иными параметрами и кинетикой суммарной реакции и ее отдельных стадий. [c.194]

Изучение процессов образования в азотной плазме нитридов алюминия, титана, циркония, молибдена, вольфрама из металлов показало, что основными стадиями здесь являются плавление металла растворение атомарного азота в расплаве непосредственно химическая реакция. Лимитирующая стадия — диффузия атомов азота. [c.56]

Химическая реакция как лимитирующая стадия процесса. На рис. ХП-7 показана кривая градиента концентрации вещества А внутри зерна твердого материала для случая, когда скорость процесса целиком определяется химической реакцией. Поскольку по условию течение реакции не зависит от наличия какого бы то ни было слоя золы , количество реагирующего вещества пропорционально активной поверхности невзаимодействующего ядра. Отсюда скорость реакции, которая соответствует схемам (XII,1)—(XII,3), отнесенная к единице поверхности ядра частицы, характеризуется соотношением [c.338]

Химическая реакция как лимитирующая стадия процесса. Когда скорость процесса целиком определяется скоростью химической реакции, его характеристики идентичны аналогичным характеристикам процесса взаимодействия газа с частицей постоянного размера. Следовательно, уравнения (XII,7), (XII,19) и (XII,21) отражают изменение концентраций реагирующих веществ во времени для случая изолированной частицы постоянного и переменного объема. [c.340]

Решение. По условиям задачи псевдоожиженный слой можно считать реактором идеального смешения. Поскольку исходное вещество представляет собой смесь частиц различных размеров и лимитирующей стадией процесса является химическая реакция (см. пример ХП-1,) применим уравнение (XII,44) и преобразуем его в уравнение (XII,46), учитывая приведенные ниже значения [c.357]

ХП-10. а) Смесь твердых частиц, характеризующаяся распределением их размеров Р ( ), вступает в реакцию с газом постоянного состава в реакторе длиной L. Частицы при взаимодействии находятся в состоянии свободного падения. Лимитирующей стадией процесса является химическая реакция, причем величина т (/ ,) известна. Если частицы достаточно малы и Ке < 0,1, то процесс их падения подчиняется закону Стокса. Полагая, что к моменту попадания в реактор частицы уже располагают конечной скоростью осаждения 2Др [c.367]

ХП-16. Когда лимитирующей стадией процесса является химическая реакция, степень превращения твердого материала в двухступенчатом реакторе с псевдоожиженным слоем (предполагается, что обе ступени одинакового размера и в каждой из них происходит идеальное смешение) может быть найдена из соотношения [c.368]

Как и для обычных химических процессов, скорость электрохимических реакций, лимитирующей стадией которых является замедленный разряд, зависит от температуры. Чтобы проанализировать эту зависимость, необходимо ознакомиться с термодинамикой отдельного электродного процесса. [c.245]

При протекании процессов, лимитирующей стадией которых является химическая реакция, равновесие стадии разряда — ионизации практически не нарушается, и потенциал электрода определяется уравнением Нернста. Так, для процесса с последующей химической [c.203]

Лимитирующей стадией процесса образования сульфоалюмината кальция является как непосредственное химическое взаимодействие компонентов смеси твердых веществ, так и диффузия ионов в зону реакции. [c.247]

Разнообразие комбинаций различных физических и химических явлений, сопровождающих, реакции в смесях твердых веществ, предопределяет сложность и многообразие кинетических закономерностей, которым подчиняются эти реакции. В каждом отдельном случае скорость реакции зависит от ее механизма и определяется закономерностями изменения скорости лимитирующей стадии процесса. В разных процессах, а также на разных стадиях и при неодинаковых условиях протекания одного и того же процесса могут иметь силу различные кинетические закономерности. Это исключает возможность использования для описания скорости превращений при обжиге каких-либо единых обобщенных уравнений. [c.347]

Лимитирующей стадией процесса может быть диффузия через газовую пленку либо через жидкостную пленку , или сама химическая реакция. Для слаборастворимых газов диффузия через газовую пленку значительно больше диффузии через жидкостную пленку . Поэтому в условиях, когда скорость химической реакции намного меньше скорости подвода газового потока, скорость диффузии сквозь жидкостную пленку можно приравнять к скорости реакции т [c.47]

В расчетах всех остальных параметров исходят из предпосылки, согласно которой количество прореагировавших активных групп лигнина пропорционально его массовой доле, перешедшей в раствор. При таком подходе константу скорости можно рассматривать как величину, имеющую определенный физический смысл только тогда, когда процесс строго отвечает уравнению первого порядка, да и то получаемые величины носят интегрирующий характер нескольких типов превращений. Во многих работах для различных видов сырья и различных режимов варки энергии активации при растворении лигнина определена от 61 до 146 кДж/моль, что позволяет утверждать, что лимитирующей стадией процесса является химическая реакция [25, 26, 46,47], а не диффузия. [c.272]

Катализ — распространенное природное явление. Каталитическими являются и основные процессы химической технологии. Катализаторами различных реакций могут быть вещества самой разной природы — от газов (оксиды азота, пары иода и др.) до белковых веществ. При введении катализатора меняется механизм реакции. Лимитирующая стадия некаталитического превращения сменяется двумя или большим числом более быстрых стадий с участием частиц катализатора. Многостадийность каталитического превращения особенно характерна для наиболее активных биологических катализаторов — ферментов. Активность, стабильность [c.184]

Синтез метанола—сложный гетерогенно-каталитический процесс, сопровождающийся образованием побочных продуктов по последовательным и параллельным стадиям реакций. Под воздействием примесей в исходном газе (соединений железа, серы, хлора) и состава реакционной среды катализатор со временем меняет химический состав и стимулирует развитие качественно новых процессов. Эти изменения не учитываются ни одним из известных кинетических уравнений и, по-видимому, ими обусловлены различия во взглядах на механизм синтеза метанола и в выборе лимитирующих стадий процесса. [c.71]

Равновесие и кинетика гетерогенных процессов, зависят от множества факторов в соответствии с этим количественная характеристика этих процессов является сложной. Поскольку гетерогенный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных физико-химических явлений и химических реакций, то, с точки зрения химической технологии, нельзя рассматривать эти явления, взятые в отдельности. Однако с целью количественной интерпретации сложного технологического процесса допустимо расчленение его на отдельные стадии и анализ каждой из них. Такой анализ дает возможность установить, в какой области — диффузионной или кинетической — идет процесс, т. е. массообмен между фазами или химические реакции лимитируют общую скорость процесса. Далее при расчете допустимо пренебречь той стадией процесса, которая оказывает малое влияние, если только скорости диффузии и химических превращений не соизмеримы. [c.124]

Другая предельная ситуация (сю сго), соответствующая случаю физической абсорбции, позволяет линеаризовать первое уравнение в (5.14). Аналогичный результат получается и в случае очень медленной химической реакции (/(1 0). В противоположной ситуации Ку- оо) диффузионным сопротивлением в жидкости можно пренебречь по сравнению с сопротивлением в газовой фазе, которое в этом случае необходимо учитывать. Исключением являются такие случаи, когда лимитирующей стадией процесса является диффузия веществ А2 и Аз. [c.80]

Если в качестве лимитирующей стадии процесса принять поверхностную реакцию собственно химических превращений веществ А и i , то в соответствии с уравнением (П.119) можно записать [c.156]

Объяснение результатов опытов было основано на предположении, что лимитирующей стадией процесса является конвективная диффузия, но не химическая реакция или отвод продуктов реакции. Если это предположение справедливо, то скорость растворения различных твердых кислот в одном и том же растворе при прочих равных условиях не должна зависеть от природы кислоты. Действительно, терефталевая, себациновая, адипи-новая, салициловая кислоты растворяются в растворах вода — триэтиламин с одной и той же скоростью (рис. 1) . [c.55]

Существуют и более узкие классификации. Для примера приведем классификацию реакторов непрерывного действия для анилинокрасочной промышленности, предложенную Б. Е. Беркманом [38]. В основу ее положен характер лимитирующей стадии процесса, определяющей размер"реактора. В соответствии с этим реакторы делятся на три типа реакторы, размеры которых определяются продолжительностью процессов смешения и массообмена (это реакторы для очень быстрых химических реакций — нейтрализации и др.) реакторы, размеры которых определяются продолжительностью процессов теплообмена [c.61]

Уравнение, связывающее ток с потенциалом электрода, должно содержать все параметры процесса константу скорости электродного процесса, константы скоростей всех возможных химических реакций, коэффициенты диффузии всех веществ, участвующих в процессе, и др. К сожалению, математически описать процесс в общем виде невозможно. Эту задачу обычно решают для более или менее частных случаев и, осуществляя предельные переходы, находят критерии, по которым можно судить о лимитирующей стадии процесса. [c.19]

Разнообразие комбинаций различных физических и химических явлений, сопровождающих реакции в смесях твердых веществ, предопределяет сложность и многообразие кинетических закономерностей, которым подчиняются эти реакции. В каждом отдельном случае скорость реакции зависит от ее механизма и определяется закономерностями изменения скорости лимитирующей стадии процесса. В разных процессах, а также на разных стадиях и при различных условиях протекания одного и того же процесса могут иметь силу различные кинетические закономерности. Это исключает возможность использования для описания скорости превращений при обжиге каких-либо единых обобщенных уравнений. Предложено множество кинетических уравнений для разных видов обжига. Принятые при их выводе упрощающие допущения не позволяют априорно решать вопрос о степени пригодности этих уравнений для тех или иных конкретных систем и условий. [c.30]

Данные по фосфорилированию (рис. 1) образцов СДВ-8п различного фракционного состава свидетельствуют о том, что мы имеем дело с диффузионной, а не с химической кинетикой. Если лимитирующей стадией процесса является диффузия фосфорилирующего агента внутри гранулы набухшего СДВ, то между скоростями реакции и размером гранулы должно быть следующее соотношение Wi W2. Wz W4 = 1111 [c.67]

Во многих гетерогенных процессах лимитирующей стадией является не химическое взаимодействие, а скорость подвода реагирующего вещества в зону реакции. В этом случае лимитирующей стадией процесса является массообмен и процесс протекает в диффузионной области. Скорость такого процесса определяется законами диффузии, т. е. переноса вещества. [c.219]

Эмульсионная поликонденсация протекает в двухфазных системах, в которых реакционной зоной является полный объем одной из фаз. При этом лимитирующей стадией процесса является химическая реакция образования макромолекул, поскольку процессы массопереноса и диффузии в эмульсионных системах протекают быстрее, чем химическая реакция. [c.164]

С целью установления кинетического порядка по каждому и реагирующих веществ и энергии активации процесса были проведены опыты с различными концентрациями тиомочевины и щелочи при 15, 25 и 35° С. Кинетический порядок по тиомочевине равен минус три, по щелочи — плюс единица. Энергия активации процесса отложения сульфида серебра на стеклянной поверхности, покрытой пленкой AggS, равна 13,2 ккал/моль. Такой порядок величины энергии ак- гавации является характерным для химических реакций, лимитирующая стадия которых протекает в кинетическом режиме. [c.130]

Результаты алкилирования в значительной мере определяются физическими факторами, так как лимитирующей стадией процесса является скорость транспортирования реагирующих веществ к поверхностн раздела фаз, где протекают основные химические реакции. Скорость транспортирования реагирующих веществ зависит от интенсивности перемешивания эмульсии кислота—углеводороды, соотношения изобутан олефины на входе в реактор и времени их пребывания в реакционной зоне, концентрации химически инертных соединений в углеводородной фазе, объемного соотношения кислотной и углеводородной фаз. Качество применяемого сырья, состав кислоты и температура реакции оказывают существенное влияние как на скорость транспортирования, так и на скорость химических превращений. [c.168]

Уравнения различны для кинетической области (т. е. в условиях, когда лимитирующей стадией процесса является собственно химическая реакция), для области возгонки (испарения), диффузионной и промежуточных областей. В кинетической области закономерности, определяющие скорость процесса, также могут быть различными в зависимости от его механизма и условий протекания. Так, если в течение реакции изменяется (уменьшается) лишь поверхность реагирующих зерен, а концентрации взаимодействующих веществ на поверхностях их контакта остаются постоянными (например, в случае газификации твердого компонента газом, лимитируемой ско-ростью химической реакции), уравнение скорости процесса имеет вид [c.348]

Реакционные смеси твердых веществ обычно имеют небольшую теплоемкость и теплопроводность, и это может привести к значительным локальным разогревай, особенно если реакция экзотермическая. Сильное изменение температуры реакционной смеси может вызвать замену одной лимитирующей стадии процесса (например, диффузионной) другой (например, кинетической). Это повлияет не только на абсолютную величину скорости процесса, но и на его кинетическую характеристику. На рис. 16.4 показаны характерные кривые зависимости коэффициента скорости процесса от температуры. Когда процесс лимитируется химической кинетикой — коэффициент скорости реакции К пропорционален ехр [— /(/ Т) ],—типична кривая 1, для диффузионной кинетики (/С Г) — кривая 2. Кривая 3 характерна для более сложного случая, когда с изменением температуры процесс г остепенно переходит из кинетической области в диффузионную кривая 4 — для резкого перехода процесса из диффузионной области в кинетическую. Последний случай может наблюдаться, например, когда повышение температуры приводит к появлению жидкой фазы, что вызовет резкое уменьшение диффузионного сопротивления. [c.350]

Методом кондуктометрии было показано, что скорость появления ионов примерно пропорциональна концентрации растворенного вещества, т. е. реакция мономолекулярна. В продуктах реакции изобутилен полностью отсутствует (в пределах точности, которую допускают перегонки), с количественным выходом o6j)a3yeT n метил-третп-бутиловый эфир. Реакция идет до конца. Таким образом, реакция отщепления 2 не имеет места, и, следовательно, ионы могут образоваться или по реакции 1, или по реакции 4. Опыты с метилгалогенидами в чистом метаноле показывают, что реакция 4 идет примерно в 1000 раз медленнее, чем растет электропроводность растворов т/рет-бутилгалогенидов в том же растворителе при той же температуре. Поэтому можно считат,, что реакция не дает существенного вклада в лимитирующую стадию процесса. Таким образом, химическое изменение состоит просто в метанолизе по реакции 1. Поскольку эквивалентная электропроводность электролита зависит от его концентрации, следует заранее установить соотношение между этими двумя величинами, а затем определить по электропроводности концентрацию и найти интересующую нас скорость реакции. Обозначая истинную мономолекулярную константу скорости а кажущуюся мономолекулярную константу к х, имеем следующее общее соотношение [c.360]

В настоящей работе сделана попытка скомбинировать строгое решение задачи с приближенными, сформулировать методы идентификации лимитирующей стадии процесса и анализа экспериментальных данных и сопоставить эти методы с имеющимися результатами опытов. Очевидно, что в рассматриваемом процессе можно выделить три стадии 1) кинетическая стадия — скорость процесса определяется химическим взаимодействием А с В 2) микродиффузионная стадия — скорость реакции лимитируется подходом А к В при равномерном заполнении образца молекулами А 3) макродиффузионная стадия — образец неравномерно заполнен молекулами А и происходит диффузия под действием макроградиентов концентрации, сопровождающаяся химической реакцией. [c.228]

Изучение кинетики процесса экстракции сероводорода из ППФ и бензинов представляет не только практический, но и теоретический интерес, так как лимитирующей стадией процесса экстракции (сопровождаемого протеканием обратимой химической реакции) сероводорода из ППФ является сопротивление фазы трикалифосфата, а сероводорода из бензина — фазы бензина. [c.352]

Химическая реакция является стадией, лимитирующей скорость процесса. Если массоиеренос, адсорбция и десорбция протекают достаточно быстро, распределение компонентов реакции между газовой и неподвижной фазами постоянно и может быть легко учтено. [c.357]

Если образуется пористая пленка, лимитирующей стадией процесса коррозии является химическое взаимодействие металла с газом (рис. 7). Скорость роста пленки в этом случае будет постоянной, а толщина ее у пропорциональной времени окисления т, т. е. dy/dx == k (где k — константа скорости химической реакции). Проинтегрировав полученное уравнение, получим, что толщина пленки прямо пропорциональна времени, у = kx- - onst. В большинстве случаев значение константы мало или равно нулю, поэтому [c.29]

При кристаллизации в однокомпонентной системе по механизму полиморфных превращений в силу идентичного химического состава обеих фаз диффузия в нашем обычном понимании не может лимитировать скорость роста. Но если структурные изменения при фазовом пере.чоде значительны, то атомам необходимо переместиться на большое расстояние при образовании новой структуры и эта микродиффузия может стать лимитирующей стадией процесса. Полиморфные превращения обычно представляют собой переходы первого рода, для которых скорость реакции пропорциональна концентрации вещества, претерпевающего в данный момент полиморфное превращение. Константа скорости обычно изменяется с температурой по закону Аррениуса [c.108]

В тех случаях, когда образуется незащитная, или пористая, пленка, лимитирующей стадией процесса коррозии является химическое взаи.модействие металла с газом (рис. 8). Скорость роста пленки в этом случае будет постоянной, а толщина ее у будет пропорциональна времени окисления т, т. е. dyldx = K, где к — константа скорости химической реакции. Проинтегрировав полученное уравнение, получим, что толщина пленки прямо пропорциональна времени i/ = / T-f- 0nst. Так как значение onst в большинстве случаев мало или равно нулю, то увеличение толщины пленки происходит по прямолинейному закону у = кх. Такой закон окисления характерен для щелочных и щелочноземельных металлов (рис. 9), когда образуются несплошные пленки. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология