Газовые гетерогенные системы

Газовые гетерогенные системы [c.167]

Энергетический баланс установившегося динамического режима распространения фронта реакции (18), представляющий собой взаимно однозначное соответствие между 0 и , характеризует отличие процесса распространения в гетерогенных и гомогенных газовых пли конденсированных средах, в которых o((i)) = 1 (так как 7 = 0) и, значит, Q = T + Qx. В гетерогенных системах это условие выполняется только в случае стоячей волны, когда 0) = 0. Если же ю > О, то 0 > Гвх + Qx, а если и < О, то [c.32]

Несмотря на то, что реакции протекают в гетерогенной системе, для расчета их скорости были получены удовлетворительные данные при предположении, что процесс происходит в гомогенной газовой фазе. [c.273]

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]

Гетерогенная система газ — твердые частицы рассматривается как квазигомогенный континуум с эффективным коэффициентом теплопроводности. Считается, что ие существует никакой разницы между температурами твердой и газовой фаз. [c.426]

Многие химические процессы, применяемые в промышленности, и главным образом в основном химическом синтезе, основаны на реакциях твердой фазы с газом. К таким процессам относятся, например, получение металлов восстановлением газами, обжиг сульфидных руд, получение основных полупродуктов неорганического синтеза — аммиака, серной кислоты и многих органических соединений методами гетерогенного катализа, а также очистка веществ и выращивание монокристаллов (полупроводниковая промышленность). Очень важно здесь то, что в таких гетерогенных системах концентрация дефектов зависит не только от температуры, но и от равновесия между соответствующими компонентами твердой и газовой фаз. Так, например , состав решетки NiO меняется при увеличении парциального давления кислорода, причем в результате окислительно-восстановительной реакции увеличивается количество ионов О - в решетке и одновременно образуется эквивалентное количество ионов Ni +. В соответствии с требованиями об электронейтральности системы в целом, в решетке появляются катионные вакансии [c.435]

Предположение о механизме гетерогенной реакции (например, протекает ли она в газовой фазе или на поверхности раздела фаз) не является обязательным для вывода закона действующих масс в гетерогенных системах, поскольку термодинамика позволяет судить о равновесии процесса лишь по исходному и конечному состоянию системы. [c.243]

Различают гомогенные и гетерогенные системы. Гомогенной называют систему, внутри которой нет поверхности раздела, отделяющей друг от друга части системы, различающиеся по свойствам. Примером гомогенной (однородной) системы может служить любая газовая смесь (например, смесь азота с кислородом). [c.231]

В гомогенных (однородных) системах исследуется скорость реакции между реагентами, не имеющими границы раздела (газовые реакции, реакции в растворах) в гетерогенных системах изучается скорость реакции на поверхности раздела между реагирующими веществами (например, А-твердое вещество, В-газ или А-твердое вещество, В-вещество в растворе). [c.27]

В промышленной практике и в процессах, протекающих в природе, наряду с однородными (гомогенными) системами, такими как газовые смеси и растворы, мы встречаемся с неоднородными (гетерогенными) системами. Части гетерогенных систем, различающиеся по составу и свойствам, представляют различные фазы. Фазой называют часть системы, обладающую определенными составом и свойствами, отличными ст свойств других частей, и отделенную от них видимыми поверхностями раздела. [c.83]

Если раствор находится в замкнутом объеме и не занимает весь объем, то между ним и образующейся газовой фазой устанавливается равновесие. Это означает, что активности компонентов жидкого раствора равны таковым газовой фазы (см. также 7 гл. 8 и 2 гл. 9). Подчеркнем при этом, что активности каждого компонента в находящихся в равновесии фазах численно равны между собой в тех случаях, когда для них выбрано одинаковое стандартное состояние. Последнее, как указывалось в 3 гл. 8, может задаваться по-разному. Здесь и в дальнейшем при рассмотрении равновесий в гетерогенных системах за стандартное состояние каждого компонента (когда его активность равна 1) будет приниматься состояние индивидуального вещества. [c.243]

В закрытой гетерогенной системе конденсированная фаза— газ, содержащей массу Мд летучего вещества, последнее будет распределено в соответствии со значением коэффициента распределения между жидкостью и газом. После установления равновесия в газовой фазе окажется масса Мд вещества, а его доля от общего содержания вещества в системе окажется равной [c.239]

Числом фаз Ф определяется строение системы. Фазы в гетерогенной системе могут представлять собой чистые вещества или иметь переменный состав — растворы или газовые смеси. [c.165]

Тампонажные растворы, применяемые для цементирования нефтяных и газовых скважин, в горной промышленности, гидротехнических сооружениях, являются полиминеральными поли-дисперсными гетерогенными системами, дисперсионной средой которых чаще всего служит вода, а дисперсная фаза представлена различными смесями вяжущих, наполнителей и добавок. [c.30]

Реакции в закрытых системах. Все варианты процессов, идущих в газовых или жидких, т. е. в гомогенных средах, описывают методами кинетики гомогенных реакций. Процессы в гетерогенных системах, состоящих из двух и более фаз, значительно сложнее. Примерами гетерогенных реакций могут служить процессы восстановления оксидов [c.170]

В гетерогенной системе медь — кислород два компонента (рис. 95). Она состоит из четырех различных веществ Си, СиО, Си и О , т. е. из четырех фаз (одна газовая и три твердые). Возможны следующие реакции [c.171]

Характеристика газовых гетерогенных систем. Любое тело или группу тел, находящихся во взаимодействии и мысленно обособляемых от воздействия окружающей среды, называют системой. Системы могут быть гомогенными и гетерогенными. Г о м о г е н н ы ы и называют такие системы, внутри которых нет поверхностей раздела, отделяющих друг от друга части системы, различающиеся по свойствам. Гетерогенными называют такие системы, внутри которых имеются поверхности раздела, отделяющие друг от друга части системы, различающиеся по свойствам. [c.167]

Уменьшение размеров коллоидных частиц до молекул приближает микрогетерогенные коллоидные растворы с максимально развитой поверхностью к истинным, т. е. их можно считать гомогенной системой, тогда как суспензии (например, глина, взмученная в воде, известковое молоко и др.) и эмульсии (например, мельчайшие капли масла в воде) относятся уже к гетерогенным системам. В гомогенных системах реакции, как правило, проходят гораздо быстрее, чем в гетерогенных. Даже при тщательном перемешивании двух несмешивающихся жидкостей число столкновений молекул взаимодействующих веществ несравнимо меньше, чем в гомогенных системах. Осуществление и управление гомогенными процессами значительно облегчается. Поэтому многие промышленные процессы включают в качестве этапа гомогенный химический процесс (реакцию) в газовой или жидкой фазе. За последние годы созданы новые технологические процессы с высокоэффективными гомогенными катализаторами, которые обеспечивают сильное ускорение химических реакций. [c.134]

Наиболее ответственной операцией, определяющей точность количественного анализа, является дозирование в хроматографическую колонку газа, находящегося в равновесии с конденсированной фазой (жидкостью или твердым телом). Этот процесс во многом отличается от обычных способов введения в хроматограф газовых проб и требует специальной техники и приемов, необходимость использования которых диктуется свойствами гетерогенной системы газ — конденсированная фаза. [c.74]

Первый из этих путей использует распределение анализируемых компонентов между фазами гетерогенных систем вне хроматографической колонки, которое составляет предмет так называемого хромато-распредели-тельного метода анализа [2]. При этом основное внимание до сих пор уделялось гетерогенным системам жидкость — жидкость и АРП для измерения коэффициентов распределения между газовой и жидкой фазами применялся гораздо реже, чем позволяют его потенциальные возможности. Реализация такого пути иденти- [c.220]

Убыль микрокомпонентов газовых смесей вследствие сорбционных и химических процессов может быть практически полностью компенсирована, если газовые смеси находятся в равновесии с конденсированной фазой, содержащей эти же компоненты в гораздо большей концентрации, чем газовая фаза, и играющей роль буферного резервуара. В таком случае общее количество этих компонентов в гетерогенной системе намного превысит расход их, вызванный нежелательными процессами, а изменения концентрации окажутся меньше допустимых погрешностей. Приоритет использования гетерогенных равновесий для получения парогазовых смесей точно известной концентрации, по-видимому, принадлежит Барнету и Свободе [32]. Пары разбавленных водных растворов этилового спирта и ацетона применялись ими для калибровки аргонового ионизационного детектора, причем концентрации в газовой фазе вычислялись по литературным данным о константах Генри. Позднее этот же подход был применен для калибровки пламенно-фотометрического детектора [33]. Однако условия и [c.242]

Гетерогенные системы, в которых в одном веществе (среде) распределено (диспергировано) в виде очень мелких частиц другое вещество, называются дисперсными. Дисперсионная среда бывает газовой, жидкой, твердой. В различных агрегатных состояниях может находтъся и диспергированное вещество. [c.125]

Ж. Ошибки, связанные с гетерогенностью системы. Применимость всех вышеупомянутых методов ограничивается в том случае, если изучаемая реакция не является строго гомогенной. Проблема гетерогенности, как правило, важна только для газовых реакций, и обычным приемом ее выясне-нения является изучение реакции в сосудах с различным соотношением поверхности и объема. Это может быть легко сделано набивкой сосуда (поверхность которого известна или может быть измерена) кусками стекла или металла или в предельном случае стеклянной ватой. Если скорость реакции не зависит или почти не зависит от набивки (т. е. от отношения поверхности к объему), то можно полагать, что реакция гомогенна. Если же, напротив, такое влияние наблюдается (типично для сложных газовых реакций), то реакция не является чисто гомогенной и необходимо найти метод для изучения вклада гетерогенной реакции. Как будет показано ниже, сделать это очень трудно. [c.65]

Дисперсными называют такие системы, составные части коти()ых более или менее равномерно распределены друг в друге, Растворы и газовые смеси, составными частями или комиоиеи-тами которых являются разные вещества, очевидно, являются дисперсными системами. Отличие растворов от других дисперсных систем — в их гомогенности — компоненты раствора или газовой смеси распределены друг в друге равномерно и составляют одну фазу. Гетерогенные системы, однако, также составляют обшир[1ую группу дисперсных систем. Гетерогенные системы содержат несколько фаз (по крайней мере две), равномерно раснределенных друг в друге из них различают непрерывную фазу, которую называют дисперсионной средой, и ра дробленную, дискретную, которую называют дисперсной фазой. В большинстве случаев по этм фазам распределены различные вещества, т. е. гетерогенные дисперсные системы обычно многокомпонентны. Однако встречаются и однокомпонентные гетерогенные дисперсные системы, например взвесь мелких льдинок в воде, капель воды в водяном паре и т.п. [c.154]

Энергетический баланс установившегося динамического режима распространения фронта реакции (3.436), представляющий собой взаимно однозначное соответствие между 0 и ю, характеризует отличие процесса распространения в гетерогенных и гомогенных газовых или конденсированных средах, в которых б(со)= 1 и, зна--чит, 0 = 00 + А бадЖ. В гетерогенных системах это условие выполняется только в случае стоячей волны, когда со = 0. Если же м > О, то 0 > 00 + АОадЗ , а если о)<0, то 0 < 0о + АбадЗ . Объясняется этот эффект тем, что вследствие большого различия теплоемкостей твердых и газовых фаз инерционность теплового поля гораздо больше инерционности концентрационного поля, что обусловливает возможность быстрой подачи непрореагировавшего компонента — теплового источника — в медленно перемещающееся тепловое поле. При движении фронта в направлении фильтрации газа максимальная температура выше адиабатической, так как в этом случае тепло, выносимое волной, складывается из адиабатического разогрева и тепла, отдаваемого слоем катализатора при его охлаждении. При движении фронта навстречу потоку газа, наоборот, часть тепла реакции расходуется на прогрев слоя катализатора, вследствие чего максимальная температура в зоне реакции ниже адиабатической. [c.84]

Используют его в основном для проведения процессов в гомогенной жпдкой (газовой) фазе или в гетерогенных системах (папрпмер, в производствах серной кислоты, сульфата аммония по способз Фаузера). [c.351]

В химической технологии часто испольауют процессы рач-деления неоднородных, илн гетерогенных, систем, Эти системь подразделяют на жидкие и газовые,. Жидкие неоднородные системы состоят из жидкой сплошной фазы и взвеитеиных в ней твердых частиц (суспензии) или жидкой сплошной фазы и взвешенных в ней капель другой жидкости, несмешивающейся с первой (эмульсии). Газовые неоднородные системы, называемые чаш, аэрозолями, состоят из газовой сплошной фачы и тверды, с или жидких взвешенных в ней частиц. К аэрозолям относятся пыли, дымы и туманы, [c.167]

Термин пар применяется к веществам, которые имеют температуру ниже критической и соответствующим повышением давления могут быть превращены в жидкость при той же температуре. Иногда, в силу традиций, это четкое разграничение терминов нapyuJaeт я. Говорят, например, сверхкритический водяной пар или углекислый газ , хотя при нормальных условиях температура СОг ниже критической температуры. Если речь пдет о фазах гетерогенной системы, пользуются единым термином газовая фаза независимо от соотношения температуры системы и критической температуры вещества, находящегося в этой фазе. [c.170]

Из рассмотренных примеров следует, что для описания хиг мнческого равновесия в гетерогенных системах достаточно учитывать равновесный состав газообразной фазы, так как содержание паров компонентов конденсированных фаз в газовой фазе не изменяется в ходе всего изотермического химического процзсса. [c.150]

Кинетика газовых гетерогенно-каталитич. р-ций обычно сложна, поэтому применение к их исследованию Б. р. дает большие преимущества. Для этого М. И. Темкиным и др. в 1950 был предложен проточно-циркуляц. метод. На схеме проточно-циркуляц. системы (см. рис.) и 2-вход и выход газовой смеси для протока сквозь систему, З-циркуляц. насос с электромагн. приводом поршня, 4-печь и реактор с катализатором. Скорость циркуляции должна значительно (напр., в 50 раз) превышать скорость протока этим обеспечивается практич. отсутствие градиентов концентраций и т-ры по слою зерен катализатора. Чтобы не было градиентов внутри пористых зерен катализатора, зерна должны быть достаточно малы. С др. стороны, измерения с крупными зернами [c.245]

Необходимо разграничивать процессы, протекающие в кинетической и диффузионной области. Этот вид классификации процессов сильно усложняется в гетерогенных системах, в особенности при взаимодействии компонента газовой или жидкой смеси с поверхностью твердого пористого материала. В таких процессах в зависимости от лимитирующего этапа можно наблюдать области внешнедиффузионную, переходную от внешне- к внутридиффузион-ной, внутридиффузионную (в порах твердого материала), внутреннюю— переходную и кинетическую. Такие области имеют наибольшее значение для гетерогенно-каталитических процессов. [c.35]

Для многих промышленных процессов (окисление, горение и др.) воздух считается гомогенной средой, а для процесса окисления аммиака на платиновом катализаторе тот же воздух из-за наличия в нем пылинок, капелек влаги и т. п. является гетерогенной средой. Исходное сырье, используемое в промышленности, всегда имеет примеси. При этом природные примеси часто влияют на ход процесса как катализаторы и ингибиторы. Поэтому лишь условно можно принять за гомогенные те производственные процессы, которые протекают в газовой или жидкой фазе. Граница между гомогенными и гетерогенными системами проходит по коллоидам и тонким аэрозолям, которые называются микрогетероген-ными системами. И хотя нельзя найти резкого разграничения между гетерогенными взвесями и коллоидными растворами, с одной стороны, и между коллоидными и истинными растворами— с другой, все же условно это разделение можно провести по величине частиц дисперсной фазы. Так, грубодисперсные системы (суспензии, эмульсии), которые можно отнести к гетерогенным, имеют [c.133]

Почва является трехфазной (образованной твердой, жидкой и газовой фазами), органоминеральной, полидисперсной, т. е. струк-турно-гетерогенной системой. Она состоит из генетически связанных горизонтов, которые в совокупности образуют почвенный профиль (рис. 1.13). Высокая пористость почвы обеспечивает возможность обмена газами с атмосферой через поры аэрации. Почвенные поры частично заполнены воздухом, частично - водой (рис. 1.14). Заполненные водой поры становятся местом обитания анаэробных микроорганизмов. [c.43]

С позиций теории химичекзких реакторов окисление циклогексана представляет собой процесс, протекающий в гетерогенной системе газ — жидкость Гипотетически он может протекать гомогенно (в газовой или жидкой фазе) или на поверхности раздела фаз. [c.46]

Барботажные абсорберы. В барботажных абсорберах газ выходит из большого числа отверстий и барботирует через слой жидкости либо в виде отдельных пузырьков (при малых скоростях газа), либо в виде струй (при повышенных скоростях газа), пере-ХОДЯЩ.ИХ все же в поток пузырьков на некотором расстоянии от точки истечения газа. В результате образуется газожидкостная (гетерогенная) система, нижняя часть которой состоит из слоя жидкости с распределенными в ней газовыми пузырьками, средняя — из слоя ячеистой пены, а верхняя — из зоны брызг, возни-каюш,их при разрыве оболочек уходяш,их газовых пузырей. Высоты ЭТИХ слоев изменяются со скоростью газа с ее возрастанием уменьшается нижний слой и увеличивается средний (в пределах, зависяш,их от физических свойств жидкости). [c.490]

Качественные же описания колебаний скорости реакций публиковались еще в давние годы растворение проволоки в азотной кислоте — железный нерв , разложение Н2О2 на поверхности ртути — ртутное сердце , выделение СО при разложении НСООН в растворе Нз504 и др. Однако химикам такие явления в гетерогенных системах были не интересны. Колебательный характер протекания этих реакций находил простое физическое объяснение — возникновение и снятие пересыщения раствора газом, блокирование и освобождение поверхности от газовых пузырьков и т. п. [c.244]