Понятие о катализаторах

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и химического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния А Я, 5, ДО, то в гетерогенном катализе не всегда ясно, что принимать за молекулярную единицу катализатора. Атомы и молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не тождественны атомам и молекулам, находящимся в объеме фазы. Их термодинамические функции состояния отличны от термодинамических функций молекул объемной фазы. В настоящее время нет достаточно надежных методов определения или расчета активности Д Я, 5 и ДО молекул, находящихся на границе раздела фаз. Поэтому при выражении концентрации или активности катализатора, продуктов взаимодействия молекул субстрата с катализатором приходится прибегать к условным понятиям концентрации катализатора, выражая ее через свободную, незанятую поверхность. [c.637]

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и Х1 мического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния 5, АО, то [c.637]

Данная книга построена таким образом, что ее могут использовать химики-органики в практической работе. С этой целью приводятся типичные экспериментальные методики наиболее часто применяемых МФК-реакций, а для менее важных реакций по возможности также приводятся имеющиеся данные об условиях их проведения. Поскольку эту новую область химии активно изучают в различных аспектах и поскольку многие плоды этой работы еще не собраны, то все последующее изложение представляет читателю не последнюю стадию развития данного метода, а скорее введение в него. Основные понятия МФК приводятся во введении к гл. 1. Затем излагаются общие фундаментальные данные об ионных парах и факторах, влияющих на экстракционные равновесия в системе водная фаза/органическая фаза. В гл. 2 обсуждаются различные варианты механизма МФК, включая оценку роли катализаторов и отличие межфазного катализа от мицеллярного. Основное содержание книги —гл. 3 — представляет собой изложение данных о практическом использовании МФК. Весь материал сгруппирован по типам реакций, даны обзорные таблицы и подробные методики проведения типичных, практически важных реакций. [c.10]

Можно ли исходя из определений понятия катализатор , приведенных в задаче 20-1, аналогичным образом дать определение понятия ингибитор как отрицательного катализатора [c.166]

Прежде чем перейти к рассмотрению данной проблемы, имеет смысл определить понятие катализатор и новый катализатор . Необходимость такого определения обусловлена тем, что при характеристике катализатора часто имеют в виду только его каталитически активный компонент, а новым считают лишь такой катализатор, который содержит не применявшийся (для данной реакции) каталитически активный компонент. Такое применение этих терминов в определенной степени рационально, особенно при рассмотрении теоретических проблем катализа. Однако при обсуждении вопросов создания и промышленного применения катализаторов указанным терминам обоснованно придают несколько иной смысл. В этом случае катализатором считают вещество, которое обладает комплексом свойств, позволяющим использовать его для ускорения химического процесса. [c.4]

Например, при формировании понятия катализатора в Vn классе учащиеся выполняют лабораторный опыт разложения пероксида водорода (его раствора) в одном случае — без добавления оксида марганца (IV), в другом — с добавлением оксида марганца (IV). Учащиеся замечают более обильное выделение пузырьков кислорода (который они испытывают тлеющей лучинкой) в той пробирке, где есть оксид мар- [c.30]

Изучить зависимость скорости реакций от энергии активации с использованием понятия катализатора для исследуемого элемента, [c.42]

Обычно принято различать понятия катализатор и инициатор. Под последним понимают вещество не только инициирующее — вызывающее реакцию, но и входящее в состав конечного продукта. Американские авторы здесь и в последующем тексте отождествляют инициирование с катализом. (Прим. ред.) [c.26]

Таким образом, понятия катализатор и сокатализатор, введенные на ранней стадии изучения подобных инициирующих систем, когда природа сокатализа была не вполне ясна, утратили свой первоначальный смысл. Поскольку полимеризация возбуждается комплексом определенного состава, правильнее было бы называть катализатором (или инициатором) весь комплекс, тем более что инициирующий ион Н или R + возникает за счет основания, а не кислоты Льюиса. [c.303]

Сравнительно недавно в литературе по катализу появилась новая концепция, связанная с понятием катализаторов комплексного действия, т. е. смешанных катализаторов, состоящих из двух и более каталитически активных веществ, каждое из которых способно катализировать определенную реакцию [5]. [c.9]

Сущность понятия катализатора ясна оно широко используется, тем не менее дать точное и общее определение катализатора трудно. [c.9]

В связи с необходимостью основываться на полной модели центра катализа в об цей теории классического катализа недопустим отрыв понятий катализатора и его каталитических овойств от понятий конкретного каталитического процесса. В частных же теориях классического катализа иногда высказываются совершенно неправильные с точки зрения каталитической динамики мнения о существовании особого свойства катал изатора — каталитической активности безотносительно к конкретной реакции, в то время как каталитическая активность является производной характеристикой природы центра катализа, обусловленной в свою очередь и особенностями природы компонентов каталитической реакции. Для разных реакций центры катализа одного катализатора Могут иметь разный состав и строение. [c.248]

Значительные заслуги в развитии теории и практики катализа принадлежали В. Оствальду. Оствальд определил понятие катализатор следующими словами Катализатор есть всякое вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но отсутствует в конечном продукте последней " (1901). Поэтому Оствальд считал, что для реакции как таковой катализатор не служит необходимым веществом. [c.444]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ КАТАЛИЗАТОР [c.35]

Теперь мы можем уточнить понятие катализатор . Это вещество, которое, не смещая равновесия химической реакции, увеличивает ее скорость, оставаясь в конце реакции химически неизменным. Элементарные акты некаталитической и каталитической реакций могут быть совершенно различными, однако состав конечных продуктов в обоих случаях совершенно одинаков. [c.39]

Практика работы с перманганатом калия заставляет пересмотреть само определение понятия катализатора в процессах окисления нефтяных углеводородов. Согласно классическому определению, катализатором являются вещества, изменяющие скорость химической реакции, причем катализатор после завершения реакции остается в массе неизменным. Между тем перманганат калия является нестойким веществом, при высокой температуре и в кислой среде особенно легко разлагающимся до двуокиси марганца с выделением свободных атомов кислорода. Несомненно, что разложение перманганата происходит в самом начале процесса (на что указывает потемнение окисляемого сырья непосредственно после введения раствора перманганата и быстрое осветление сырья в первые минуты начала реакции) и в то же время скорость реакции окисления особенно велика. Применение других химически более постоянных веществ, как, например, нафтената марганца, двуокиси марганца или же самих окисленных продуктов, не дает столь интенсивного развития реакции окисления. Эти обстоятельства указывают на цепной характер первоначальной стадии реакции окисления с образованием цепей активных атомов или возбужденных молекул кислорода. Сказанное позволяет более правильно рассматривать перманганат калия не как катализатор, а как инициатор процесса окисления. Развитие реакции окисления в последующей стадии процесса следует искать в явлениях автокатализа, может быть также имеющего цепной характер. [c.195]

Хотя большинство реакций, рассмотренных в этой главе, включает экстракцию анионов в органические растворители под действием катиона-катализатора, общее понятие межфазный катализ шире. Оно, кроме того, включает в себя экстракцию катионов и даже нейтральных молекул из одной фазы в другую с помощью катализатора. [c.13]

Таким образом, правильное определение понятия катализатор можно сформулировать следующим образом. [c.25]

Обычно нахождение функции распределения активных мест по теплотам адсорбции для каталитической неоднородной поверхности очень затруднено. Кроме того, часто отсутствуют физико-химические данные, характеризующие реагенты. Поэтому кинетические зависимости, основанные на статистической теории неоднородной поверхности, здесь рассматриваться не будут. Некоторыми понятиями этой теории мы пользовались, разбирая сорбционные явления на поверхности катализатора. [c.280]

Понятие насыпной плотности (рн) введено для характеристики состояния слоя катализатора. Она определяется как общая масса частиц в объеме слоя, состоя- [c.36]

Перемешивание, происходящее в результате турбулентности, диффузии и других факторов, перечисленных в главе I, характеризуется понятием продольного коэффициента диффузии Е. В случае гетерогенных каталитических реакций расчеты отнесены к объемам, включающим также и межфазовые границы вокруг зерен катализатора, на которых протекают поверхностные реакции. Наблюдаемую скорость этих реакций (с учетом диффузии) обозначим через Гэф. [c.151]

Используемые для расчета данные должны также учитывать уменьшение активности катализатора во времени. Для учета мертвого пространства между зернами необходимо ввести понятие об истинной порозности е. [c.212]

Кроме того, Харт ввел понятие высоты единичного объема катализатора [c.256]

Понятие отравления почти так же широко и неопределенно, как и понятие активности. Каждый раз, когда захват готовым катализатором постороннего вещества ухудшает его каталитические свойства, принято говорить об отравлении. Но это ухудшение может быть связано с различными изменениями твердого тела, оно может проистекать от различных кинетических эффектов. Поэтому проблема распознавания адекватного механизма дезактивации катализатора так же сложна, как и проблема установления адекватного механизма каталитического действия. [c.13]

Кластерный анализ — одно из перспективных современных направлений алгоритмизации действий ЛПР при решении задач распознавания образов в условиях нечеткой, неполной, размытой информации. Понятие кластер используют для обозначения множества точек в пространстве признаков, не пересекающегося с другим множеством. На первый взгляд кажется, что термин кластер есть синоним слова класс . Однако между кластерным анализом и классификацией есть разница. Классификацию катализаторов можно вести по разным параметрам, нанример, по активности, селективности или механической прочности. В отличие от классификации кластерный анализ определяет границу между естественными группами реализаций, не пересекающимися во всем пространстве рассматриваемых признаков. С этой точки зрения можно сказать, что установление естественной границы классов по алгоритмам без учителя есть кластерный анализ. [c.83]

В процессах принятия решения при характеристике и прогнозировании важнейших свойств сложных каталитических систем эффективный прием конструирования алгоритмов для предсказания каталитического действия основан на одном из фундаментальных понятий теории систем — энтропии информации. Применение теории информации к каталитическим системам позволяет дать им универсальную характеристику в виде энтропии информации, открывающую возможность сравнивать между собой каталитические системы различных, в принципе любых типов. В частности, этот подход обеспечивает возможность предсказания свойств данной каталитической системы благодаря выбору тех типов систем, которые по своим возможностям наиболее содержательны для катализа и которые тем самым способны дать наибольшую информацию о свойствах катализаторов, например о характере их активных центров. При этом, как будет показано ниже, информационная энтропия, используемая для анализа атомных структур, оказывается более содержательной, чем обычная термодинамическая энтропия. [c.101]

Таким образом,, понятие энтропии информации может играть существенную роль в процессах принятия решений при подборе катализаторов. [c.107]

Основные понятия. Катализатор —это вещество, которое изменяет скорость реакции, само оставаясь химически неизменным. Например, добавление в качестве катализатора небольшого количества диоксида марганца МпОг к пероксиду водорода Н2О2 вызывает его бурное разложение [c.222]

Влияние катализатора на скорость химицргкпй репкиии nfi-ьяг-няется участием катализатора в образовании активного комплекса, по крайней мере на одной из стадий реакции, то позволяет да ь более глубокое определение понятия катализатор, катализатором называется вещество, изменяющее скорость химической реакции участием в образовании активного комплекса одной или нескольких стадий химического превращения и не входящее в состав конечных продуктов (Г. К. Боресков). [c.404]

Если исходить иэ количества продукта, производимого в сутки, окисление двуокиси серы в серный ангидрид, безусловно, следует отнести к числу наиболее важных процессов каталитического окисления в газовой фазе. Еще в 1831 г., т.е. до того, как Берцеллиус ввел понятия катализатор и "катализ", Филлипс показал, что платина способна катализировать эту реакцию. Б 1898 г. Хазенбах и Клемм описали промьпи-ленный процесс с использованием в качестве катализатора окиси железа. В следующем году Майерс показал, что хоро-щим катализатором является и пятиокись ванадия. [c.275]

Хотя отдельные наблюдения, относящиеся к влиянию посторонних веществ на протекание химических реакций, были сделаны еще в XVIII веке, быстрое развитие учения о катализе характерно лишь для текущего столетия. Определение понятия катализатор может быть дано в уже приводившейся ранее (И 3) форме катализатором называется вещество, ускоряющее реакцию, но в результате ее само остающееся химически неизменен-н ы м. 2 [c.345]

Я избрал настолько широкое определение понятия катализаторы , насколько это допустимо с точки зрения их современного использования, для того чтобы сравнить и противопоставить механизмы их действия в столь различных процессах, как энзиматичес-ские реакции, катализ поверхностями и полимеризация. Пытаясь сделать это, я с грустью убедился в справедливости приписываемого отцу катализа Берцелиусу афоризма Дьявольское дело писать учебники по химии, так как каждый год все летит вверх тормашками . Было бы безрассудным претендовать на то, что я извлек последнее слово из обширной литературы, однако я попытался особенно подчеркнуть те вопросы, по которым наши представления изменяются. В некоторых разделах книги такое рассмотрение неизбежно создает впечатление неопределенности и даже путаницы, однако, по-моему, таково реальное положение вещей. Так, нанример, в области гетерогенного катализа трудно назвать механизм хотя бы одной реакции, который был бы принят всеми изучающими [c.11]

Сорелл и Хойт [45] подробно обсуждают химический состав, физические свойства и механизм образования сульфидных окалин. Они отвергают понятие катализатор коррозии или микропримесь для объяснения сильного коррозионного действия сероводорода, а связывают его с конкретными условиями процесса. Считая температуру наиболее важным коррозионным фактором, они вывели уравнение для выражения ее влияния на скорость коррозии [c.265]

Вопросы полимеризации химически активированных мономеров моншо считать элементами общей проблемы влияния взаимодействия между субстратом и частицами среды на способность субстрата к определенному превращению. Усреднение, связанное с введением макропонятия среда ,— всегда в известной мере следствие недостаточной информированности исследователя о природе и распределении конкретных взаимодействий в реакционной системе на молекулярном уровне. Это усреднение создает большие удобства при анализе и, видимо, оправдано в случае слабых взаимодействий. Однако оно несет принципиальное ограничение на пути выяснения тонкого механизма химического превращения. В докладе описаны системы, для которых необходимость конкретизации термина взаимодействие со средой совершенно очевидна. Несколько более широкое рассмотрение проблемы мономер — активатор позволяет прийти к важному обобш,ению. Представим себе систему, в которой число молекул мономера несколько превышает число молекул активатора. Если активатор связывается со звеньями образующегося полимера так же сильно или сильнее, чем с молекулами мономера, то в ходе реакции доля активированного мономера непрерывно уменьшается. Фактически этот случай означает, что в исходной системе часть менее активного мономера заменена другим, более активным. Выше приведены примеры подобных систем. Если связь активатора со звеньями полимерной цепи гораздо слабее, чем с мономером, то одна молекула активатора может действовать многократно и способствовать превращению в полимер большого числа молекул мономера понятие активатор сливается с классическим понятием катализатор . Примером служит рассмотренная выше полимеризация N-кapбoк иaнгидpидoв. [c.66]

Вопросы, рассматриваемые в этой главе, излагаются более подробно и на более высоком уровне в книге Петерсена Анализ химических реакций (см. библиографию, стр. 147). Здесь мы сможем только обсудить простейшие случаи и указать их связь с обш,ей проблемой анализа химических реакторов. В предыдущих главах для описания процесса мы нсио.тхьзовали функцию г (I, Т), которая определяет скорость-реакции в единице объема реактора. Применение этой функции, безусловно, оправдано в случае гомогенного процесса. Однако было бы желательно сохранить тот же способ описания и при расчете гетерогенных процессов, таких, как каталитические газофазные реакции в неподвижном слое таблетированного катализатора. В разделе VI. обсуждаются связанные с этим вопросом трудности и ограничения. Многих затруднений можно избежать, введя понятие об определяющей стадии (раздел VI.2). В последующих разделах будут исследованы некоторые характеристики процессов адсорбции (раздел VI. 2), внешней массопередачн (раздел VI.3) и внутренней диффузии (раздел VI.4). Затем мы постараемся обобщить эти явления (раздел VI.5) и вкратце остановимся на некоторых эффектах, связанных с конечной скоростью теплопередачи (раздел VI.6). Структура главы показана на рис. VI. . [c.119]