Реакция между железом и паром

Рис. 1.100. Зависимость констант равновесия реакций между железом и водяным паром от температуры [311].

Реакция между железом и водяны.м паром протекает по следующей схеме [c.214]

РЕАКЦИЯ МЕЖДУ ЖЕЛЕЗОМ И ПАРОМ [c.251]

Водород, образующийся при реакции между железом и паром, можно определить после конденсации пара [317, 318]. Его количество выражают в граммах водо- g рода на грамм пара Кн, или в единицах объема газа на тонну 11 ед пара, или в микрограммах водо- рода на килограмм пара. Обыч- "Ц но при эксплуатации котлов эта о1 величина мала (от 2,2-10 до 45-10" г/г). При пуске установки наблюдаются повышенные значения (порядка 540 10 г/г), которые вскоре снижаются из-за образования защитных слоев [318]. В начале каждого цикла эксплуатации также наблюдаются (кратковременно) повышенные количества водорода. Одному грамму окисленного железа соответствует 401,5 см (при нормальных условиях) водорода, по уравнению (П) и 535,3 см (при нормальных условиях) по уравнению (I). [c.111]

Реакцию между исходными веществами называют прямой, а реакцию между образующимися веществами обратной. Обратная реакция может протекать только в том случае, если образующиеся вещества остаются в контакте друг с другом. Если хотя бы одно из образующихся веществ удаляется, обратная реакция становится невозможной. Например, реакция между водяным паром и железом, протекающая по уравнению [c.77]

Гетерогенная реакция В реакции между нагретым железом и паром между железом и паром... др (г.) РезО, (тв.) +4Н (г.) [c.251]

Наряду с термическим распадом паров карбонила на поверхности формирующихся частиц карбонильного железа при их перемещении в аппарате разложения протекают рассмотренные выше побочные реакции между газообразной и твердой фазами, приводящие к образованию магнетита, цементита и нитрида железа. По ряду причин (миграция частиц в аппарате, переменный подвод тепла к частицам и др.) эти побочные реакции для основной массы частиц протекают, чередуясь с термическим распадом карбонила, в результате чего частицы карбонильного железа приобретают луковичное строение. [c.97]

При повышающейся температуре от верха к низу аппарата разложения в нем создаются условия для интенсивной конвекции реакционного газа по всей высоте. В результате этого формирующиеся частицы карбонильного железа, находясь во взвешенном состоянии в газе, многократно перемещаются по высоте аппарата, попадая в области с различными концентрациями паров карбонила и различными температурами. При этом фактическое время пребывания частиц железа в аппарате существенно увеличивается, в результате чего частицы растут, а побочные реакции между газообразной и твердой фазами получают большее развитие, что приводит к повышению в порошке количества примесей — соединений углерода, кислорода и азота. [c.110]

Достоинства хлористого водорода как хлорирующего агента температура, при которой может проводиться процесс, позволяет использовать дешевые легко получаемые химически стойкие материалы с технической точки зрения температура, до которой нагревается хлорируемый продукт, может быть получена за счет тепла реакции между водородом и хлором реакции с хлористым водородом исключительно селективны, в частности для удаления °ксида железа (III), в отличие от жесткого хлорирования, когда обработка и разделение тяжелых хлоридных паров представляют сложную задачу. [c.91]

В реакции между раскаленным железом и паром [c.83]

Эта реакция лежит з основе одного из технических способов получения водорода. Для этой цели реакцию между окисью углерода и парами воды ведут в присутствии катализаторов (окись железа или окись кобальта) при температурах около 400°. В этих условиях реакция почти полностью протекает слева направо. Полученную смесь газов промывают водой (под давлением). При этом происходит растворение большей части СОг и получается водород с незначительной примесью СО и СОг. [c.198]

Прежде чем получить кондиционный персульфат калия обменной реакцией между персульфатом аммония и хлористым калием необходимо освободить эти реагенты от примесей железа. Для этой цели непрерывно выгружаемые из центрифуги кристаллы персульфата аммония направляют в изготовленный из нержавеющей стали растворитель с мешалкой. В этом аппарате персульфат растворяют в умягченной воде, подогретой острым паром до 38—40° С, с таким расчетом, чтобы концентрация раствора составляла 350- [c.116]

Между железом и водяным паром возможны следующие реакции [c.109]

Образующиеся частицы металла взвешены в реакционном газе и перемещаются вместе с ним во всем объеме аппарата разложения. Наряду с термическим распадом паров карбонила на поверхности формирующихся частиц при их перемещении в аппарате разложения протекают рассмотренные выше побочные реакции между газообразной и твердой фазами, приводящие к образованию окислов и карбидов. В случае Ре (СО) 5, кроме того, образуется нитрид железа. В силу ряда причин (миграция частиц в аппарате, переменный подвод тепла к частицам и др.) эти побочные реакции для основной массы частиц протекают, чередуясь с термическим распадом карбонила. В результате частицы карбонильного железа в отличие от других металлов приобретают специфическое луковичное строение [21, 241]. [c.112]

Катализатором называется такое вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само при этом химически не изменяется. Катализатором, ускоряющим разложение хлората калия и пероксида водорода, является диоксид марганца. После окончания реакции легко обнаружить, что диоксид марганца не изменился, поэтому в химическое уравнение мы его не включаем. Каталитическая активность вещества специфична. Оксид железа (И ) РегОз является катализатором при конверсии паров воды оксидом углерода, но не ускоряет реакции между водородом и азотом, там необходим другой катализатор — губчатое железо. [c.171]

Способ получения частиц коллоидного размера альтернативный дроблению основан на конденсации вещества, находящегося первоначально в парообразном или растворенном состоянии. Конденсация, т. е. образование частиц твердого или жидкого вещества из его газообразной фазы или раствора, наступает при перенасыщении пара или раствора. Перенасыщение означает увеличение концентрации сверх той величины, которая присуща веществу при данных условиях (температура, природа растворителя). Перенасыщение может быть создано изменением физических условий (температура, давление газа, диэлектрическая проницаемость растворителя и др.), в которых находится исходная гомогенная фаза (пар, раствор), или проведением химической реакции между компонентами гомогенной фазы, при которой образуется новое вещество, являющееся нелетучим или нерастворимым при условиях проведения реакции. Если гомогенная система находится в мета-стабильном состоянии (перенасыщена, перегрета, переохлаждена), то конденсация вызывается введением зародышей новой фазы или иных центров конденсации. Примеры физической конденсации образование тумана (взвеси капель воды в воздухе) при охлаждении влажного воздутса, образование коллоидного раствора канифоли в воде при разбавлении водой спиртового раствора канифоли, образование полукол юидного раствора, сопровождающееся помутнением круто заваренного чая при его охлаждении, проявление треков элементарных частиц в камере Вильсона или в пузырьковой камере. Примеры химической конденсации образование дыма (взвеси частиц сажи в воздухе) при сгорании топлива, сигнальных, маскировочных и других дымов при срабатывании пиротехнических изделий, красивые реакции образования ярко-синего раствора берлинской лазури (коллоидного раствора гексацианоферрата желе-за(1П)) и ярко-красного раствора (коллоидного) тио-цианата железа(1П). Во многих реакциях качественного анализа на присутствие в растворах тех или иных ионов образуются коллоидные растворы. [c.751]

Химические реакции завершаются достижением равновесия между исходными веществами и продуктами реакции. В зависимости от природы реагирующих веществ при равновесии в конечной смеси могут оставаться различные количества исходных веществ. При образовании водяного пара при низких температурах количества оставшихся водорода и кислорода ничтожно малы, т. е. при равновесии реакция в сильной степени завершена. В горне доменной печи происходит восстановление содержащихся в шлаке окислов железа углеродом. Эта реакция также характеризуется высоким выходом железа— конечный шлак, выпускаемый из печи, содержит лишь малые количества закиси железа РеО. Намного ниже полнота протекания реакции окисления твердого железа парами воды, так как при равновесии концентрация водяного пара остается большой и сопоставимой с концентрацией образовавшегося водорода. [c.42]

Активность и коэффициент активности углерода, растворенного в железе, можно определить следующим образом. Давление пара углерода даже при высоких температурах очень мало и практически не может быть измерено, поэтому для измерения активности (летучести) нельзя пользоваться уравнением (VI.25). Для этого следует изучить равновесие реакции между углеродом в растворе и газовой смесью [c.194]

При работе котла с пониженными избытками воздуха для отложений холодной зоны (/ст<80°С) характерно высокое содержание сульфатов, достигающее 60% (водорастворимая часть). Содержание железа в отложениях этой зоны достигает 207о, водорастворимая часть которых составляет 90%. Отложения холодной зоны состоят в основном из сульфатов железа, которые образовались в результате взаимодействия серной кислоты с металлом поверхностей нагрева, что подтверждается наличием в них до 23% свободной серной кислоты. При осмотре поверхностей нагрева котла на нижней трубной доске воздухоподогревателя первой ступени были обнаружены отложения в форме сосулек длиной до 300 мм, свисавших с труб воздухоподогревателя. Анализ показал, что они почти полностью растворимы в воде и состоят в основном из сульфата железа, содержащего 9% свободной серной кислоты. Хлориды в отложениях отсутствовали, вероятно, потому, что высокая температура в газоходе котла способствует реакции между водяными парами и хлоридами с выделением хлористого водорода. Обращает на себя внимание большая потеря веса при прокаливании до 600° С отложений холодной зоны (до Ъ7%), что, помимо выгорания содержавшегося в них углерода, объясняется также и разложением отдельных компонентов, в частности сульфатов. Содержание ванадия в отложениях холодной зоны незначительно, и можно предположить, что при работе котла ои заносится из его горячих зон. [c.314]

На рис. 1.100 представлена зависимость логарифмов констант равновесия К реакций (I) —(III) от абсолютной температуры. Реакции протекают слева направо в диапазоне температур, наблюдающихся при эксплуатации котлов высокого давления. При температурах, лежащих правее Т (700° К=427° С), устойчива только РеО при более низких температурах — только Рез04 [312]. При коррозии котлов высокого давления представляет интерес наиболее низкая температура начала реакции , при которой наступает выделение водорода. Скорость реакций между железом и водяным паром ограничена тормозящими явлениями. Это делает возможной [c.109]

Для процессов, сопровождаемых обратимой химической реакцией между твердыми и газообразными реагентами, равновесные концентрации и равновесный выход продукта определяются при помощи константы равновесия, рассчитанной по концентрациям или парциальным давлением газообразных реагентов и газообразных продуктов реакции. При расчете константу равновесия выражают только через равновесные концентрации компонентов газовой фазы, поскольку парциальные давления насыщенных паров твердых веществ малы и почти не изменяются. Если реакция идет без изменения числа молей газа, равновесие зависит только от температуры. Примером могут служить обе стадии производства водорода железопаровым способом — восстановление водорода из водяного пара железом и регенерация железа восстановлением его из оксидов водородом и оксидом углерода (водяным газом газификации твердого топлива). При получении водорода протекают реакции [c.172]

Однако на первый взгляд эта идея практически неосуществима. В самом деле, Н2304 при обычных условиях кинит с разложением при 335, а этилсер-пая кислота разлагается (вне условий катализа) при 160—170 °С [11]. Следовательно, при атмосферном давлении реакция между этиленом и серной кислотой в паровой фазе невозможна. Для понижения температуры кипения,, а следовательно, и температуры паров Н28 04 можно было бы использовать вакуум но даже в вакууме вряд ли удалось бы найти условия существования моноэтилового эфира серной кислоты, так как в результате применения железа в качестве материала для реакционной аппаратуры можно ожидать понижения температуры разложения этилсерной кислоты, как и в присутствии Си, Ag, N1, когда распад этилсерной кислоты начинается уже при 100 °С. [c.28]

Приведенные две реакции — примеры гомогенного равновесия первого — в газовой фазе, а второго — в жидкой. Если реагенты находятся в разных фазах, то равновесие называют гетерогенным. Пример гетерогенного равновесия — реакция между паром и нагретым железом, в результате которой образуются оксид железа (И, П1) 1Ч акипя ц /кду /KiM .iovi Fe lO и водород [c.245]

Частые колебания температуры металла в пределах 70 °С и выше в местах попеременного контакта металла с парами воды способствуют разрушению защитных пленок вследствие различных коэффициентов линейного расширения материала пленок (РедО ) и металла. При контакте пара с оголенным металлом создаются условия беспрепятственного протекания реакций между паром и железом. Образующиеся язвины часто бывают закрыты слоем Ред04. [c.179]

Однако, как указывают Одрит и Огг, в присутствии катализаторов (ионов Си +, Р + н др.) скорость реакции между М2Н4 и О2 значительно увеличивается даже на холоду. Это обстоятельство является основной предпосылкой для обработки конденсата турбин, основного конденсата и конденсата греюш,их паров ПНД на энергоблоках гидразингидратом. В этих условиях окисление гидразина кислородом быстро протекает на поверхности латунных трубок конденсаторов и ПНД в результате каталитического влияния меди на скорость реакции (3-15). Кроме того, гидразин восстанавливает окислы железа и меди, переводя их в формы низшей валентности, способные связывать растворенный в воде кислород, тем самым защищая от коррозии сталь и латунь. При применении для обработки конденсата гидразина, как указывают Хелд и др., большо е значение имеет его способность создавать защитные пленки на поверхности латунных трубок. [c.65]

Параллель между магнитной чувствительностью и каталитической активностью элементов, служащих катализаторами, была доказана экспериментально в нескольких примерах. Фаркаш и Захссе [97] показали, что парамагнитные газы (кислород, двуокись азота и окись азота) индуцируют каталитическую конверсию pH2->i H2 таким же образом, как и ионы группы железа или ионы редких земель. Однако нельзя провести параллели между ролью парамагнитных катализаторов в этой реакции и ролью, которую они играют в любой другой известной реакции, так как пара- орто- превращение происходит без разрушения или образования химических связей, скорее оно заключается в изменении магнитных свойств существующей связи, поскольку магниты, как и следует ожидать, являются хорошими катализаторами для осуществления магнитных возмущений (Кассель). Розенбаум и Хогнесс [2П] нашли, что атомы иода катализируют пара-орто-превращение водорода вследствие своего парамагнетизма. Была сделана попытка сравнить изменения магнитных свойств определенных каталитических смесей при термической обработке, и их поведение при каталитическом разложении окиси азота или окислении окиси углерода [146]. Увеличение активности катализатора совпадало с образованием на поверхности парамагнитной аморфной пленки, специфичной для природы смешанных катализаторов в определенных интервалах температуры. [c.82]

Для синтеза аммиака предлагался катализатор, полученный окислением расплавленного железа или сплавов железа в токе кислорода и нагреванием в тигле, покрытом массой, аналогичной приготовляемой [20]. Катализатор для конверсии водяного газа с водяным паром при 320--330°, стойкий по отношению к таким ядам, как сероводород, приготовляют растворением 100 кг железа в разбавленной азотной кислоте, раствор обрабатывают 10 кг хромовой кислоты и 20 кг хромовокислого калия, осаждают аммиаком при 60 —80°, осадок промывают, смешивают с 1 кг углекислого бария и сушат [318]. Другой активный, стойкий катализатор для синтеза аммиака при температуре 550° и давлении 250 ат [скорость на объем газовой реагирующей смеси (ЗН + Ng 2NH3) и часовая объемная скорость реагентов равна 15 000] готовят из чистого железа или железосодержащих руд, окисленных в токе кислорода, с добавкой активаторов, например окиси алюминия или азотнокислого калия. Рекомендуется выдерживать расплавленную жидкость при высокой температуре в течение некоторого времени в токе кислорода. При применении железной руды (магнетита или магнитного железняка), содержащей много примесей (4,0% двуокиси кремния, 4,2% окиси магния, 2,8% окиси алюминия, 0,8% окиси кальция и 0,3% марганца), ее плавят на кислородно-ацетиленовой горелке и вводят активаторы, расплавленную массу выдерживают при высокой температуре с тем, чтобы довести до конца реакцию между окисью железа и активатором и удалить серу и фосфор. При приготовлении катализаторов из железной руды рекомендуется смешивать половину количества актцватора с окисью железа, добавляя вторую половину малыми порциями в частично расплавленную массу. Например, 2 кг магнитного железняка смешивают с 50 г окиси алю-Ашния и 100 г азотнокислого калия (добавляемого малыми порциями), смесь частично расплавляют и обрабатывают избытком кислорода. Приготовленный таким образом катализатор выгружают и процесс повторяют [256]. [c.284]

Первоначально в растворе присутствует 2,500 ммоль железа (И). Добавление 1,00 мл 0,1000 М раствора (или 0,100 ммоль) nepnfl(IV) приведет к образованию 0,100 ммоль железа (III) и 0,100 ммоль церия (III), а 2,400 ммоль железа (II) не прореагирует. Это следует из стехиометрии реакции титрования, поскольку константа равновесия настолько велика (К=8-Ш ), что реакция между церием(IV) и железом (II) должна протекать до конца. По этой же причине, количество непрореагировавшего титранта церия(IV) чрезвычайно мало, однако его можно рассчитать, зная количества церия (III), железа (И) и железа (III), а также константу равновесия. Следует подчеркнуть, что потенциал платинового индикаторного электрода в смеси редокс пар может иметь только одно значение, которое в данном примере обуславливается либо отношением концентраций железо(II) —железо(III), либо отношением концентраций церий (III)—церий(IV). Однако если первое соотношение до точки эквивалентности можно легко определить из стехиометрии реакции, то для вычисления отношения церий(III)-—церий (IV) необходимо использовать выражение константы равновесия. Поэтому для расчета положения точек на кривой титрования до достижения точки эквивалентности более просто применять уравнение Нернста для полуреакции железо(III) —железо(II) [c.294]

Реакция между этиленом и водой в присутствии этих катализаторов проводится при температурах от 100 до 300° (лучше выше 150°) и при давлениях до 250 ат. Некоторые данные, полученные при атмосферно1М давлении с рядом железных катализаторов (приготовленных разложением закисного щавелевокислого железа в присутствии фосфорной кислоты и сушением при 200°), представлены в табл. 74. Процент превращенного в этиловый спирт этилена определялся как в опытах, проведенных в стабильных условиях при скорости пропускания этилена 3,12 л в час на каждые 100 сдаз (кажущийся объем) катализатора, при объемном отношении этилен — пар 1 1,5 и температуре катализатора 200°,— так и в условиях. меняющихся. [c.336]

Обработка железа серной кислотой обыкновенно производится в деревянных чанах, выложенных внутри свинцовыми листами. Серная кислота берется крепостью в 25° Вё (28,6о/о)- Чтобы ускорить реакцию, происходящум между железом и серной кислотой, и сгустить раствор образующегося железного купороса, его нагревают глухим паром. Такой способ нагревания состоит в том, что на дне чана укладывается ряд труб, по которым проходит пар, не имея выхода в подогреваемую жидкость. [c.7]

На подавляющем большинстве нефтеперерабатывающих и химических предприятий работают мощные парокотельные установки и генераторы технологического и греющего пара высокого и низкого давлений. Разные исследования случаев разрушения котельных трубок и стойкости котельного металла к хрупким разрушениям в условиях эксплуатации показали, что причиной разрушений является водородное охрупчивание [22, 72, 148]. Возникновение атомарного водорода связывается с протеканием между железом и водой субкритических параметров в анаэробных условиях реакции ЗРеЧ-4Н20 з рез04-Ь8Н. В зоне растрескивания наблюдаются отложения магнетита Рез04. [c.81]

Шёнебейн утверждал, что при всяком окислении в воде, или в присутствии ее паров, замечается образование перекиси водорода. По наблюдениям Струве (в Тифлисе), перекись водорода заключается в снегу, в дождевой воде, а также образование ее вероятно при дыхании и горении вместе с озоном и азотистоаммиачною солью. Раствор олова в ртути или жидкая амальгама олова, при взбалтывании с водою, содержащею серную кислоту, дает повод к образованию перекиси водорода. Но железо при взбалтывании с водою, содержащею серную кислоту, не дает следов перекиси водорода. Присутствие малых количеств перекиси водорода в этих и подобных случаях доказывается многими реакциями. Между ними действие перекиси водорода на хромовую кислоту, в присутствии эфира, весьма характерно перекись водорода, действуя на хромовую кислоту, превращает ее в высшую степень окисления Сг-О, имеющую темносиний цвет и растворимую в эфире. Такой эфирный раствор довольно постоянен, а потому, для открытия перекиси водорода, смешивают испытываемую жидкость с эфиром и прибавляют несколько капель раствора хромовой кислоты. При взбалтывании эфир растворяет образующуюся высшую степень окисления хрома и (всплывая затем) приобретает синий цвет. [c.466]

В последнее время щирокое распространение получил метод амперометрического титрования с двумя индикаторными электродами. Иногда его называют также методом мертвой конечной точки (dead — stop end point). При определениях по этому методу в анализируемый раствор вводят два платиновых или иных инертных электрода под небольшим постоянным напряжением (порядка 10 В) и в ходе титрования отмечают силу тока. До начала титрования сила тока между электродами или очень мала, или вообще не наблюдается, так как в отсутствие окислительно-восстановительной пары при столь малой разности потенциалов электродные процессы не происходят. Введение титранта вызывает появление в анализируемом растворе двух окислительно-восстановительных пар, причем до точки эквивалентности в растворе в заметных количествах будут находиться компоненты пары, образованной титруемым веществом, а после точки эквивалентности компоненты, образованные титрантом. Вид кривой титрования будет определяться, в основном, электрохимической обратимостью этих пар. Если обе окислительно-восстановительные пары обратимы, как, например, в реакции титрования железа (И) солью церия (IV) [c.235]

Доменный процесс начинается с того, что около горна углерод сгорает, давая те же продукты, что и в газогенераторе. Температура здесь настолько высока, что горение идет почти нацело до СО. Примеси водяного пара вступают с ним в реакцию водяного газа, давая частично водород и СОз. Непосредственно над фурмами, где t достигает 1 700°, газ содержит мало Oj, содержание которого растет по мере понижения t, приближаясь к колошнику. Полученные СО и Hj, а также углерод, образующийся из 2С0 = С + СО , восстановляют окислы железа до низших окислов и до металла. Реакции между С — СО — СОд— [c.272]

Для реакции взаимодействия железа с парами серы (S2) надо ожидать такую же закономерность между дав-лeниe [ паров серы и скоростью окисления, при условии, что поверхностный слой состоит только из сульфида железа. Действительно. [c.136]

В некоторых случаях нет возможности непосредственно измерить скорость обмена электронов в окислительно-восстановительной паре (например, из-за индуцированного обмена). Тогда становится полезным применить соотношение Маркуса, так сказать, наоборот, и рассчитать скорости обмена из данных измерений какой-нибудь подходящей перекрестной реакции. Примером может служить определение скорости обмена электроном между Мп(П) — Мп(П1), проведенное Диблером и Сутнном [79] с помощью реакции железа(П) с марганцем(П1). При молярности НСЮ , равной Г и ЗР, реакция окисления железа(П) мар-ганцем(П1) имеет первый порядок по каждому из реактантов и значения константы скорости при 25° и (х=3,1 М соответственно равны 1,67 10 и 1,46-10 [c.309]