Воздействие температуры на скорость реакции

Одни перекисные соединения вспыхивают с сильным звуковым эффектом и пламенем, а другие разлагаются без пламени. При подогреве распад перекисных соединений происходит по связи О—О на радикалы по цепному механизму. В то же время под воздействием тепла реакции распада температура повышается, реакция ускоряется н переходит во взрыв, если скорость выделения тепла реакции превышает скорость теплоотвода в окружающую среду энергия активации термического распада органических перекисей по связи О—О ниже энергин активации распада обычных взрывчатых веществ и находится в пределах 80— 160 кДж/моль (20—40 ккал/моль). Это обусловливает более низкую температуру их самовоспламенения. [c.135]

Для изучения очень быстрых"химических реакций, а также для установления короткоживущих промежуточных продуктов применяется метод парамагнитного электронного резонанса. К наиболее быстрым химическим реакциям, для которых константа скорости практически идентична числу столкновений (йл Ю 2 С ), относятся реакции переноса протона, а также различные реакции с электронными переходами. Совсем недавно для определения констант скорости с большим успехом применяют релаксационные методы. В самом общем виде сущность этих методов состоит в том, что на систему, находящуюся в состоянии термодинамического равновесия, оказывают кратковременное воздействие, выводящее ее из равновесия (например, воздействуют ультразвуком). Скорость установления нового равновесного состояния регистрируется, например, на осциллографе. Время, необходимое для перехода к новому состоянию, называют временем релаксации оно количественно связано с константой скорости реакции. Для нарушения равновесия используют также кратковременное повышение температуры. [c.168]

При диффузии газа в жидкость, с которой он химически взаимодействует, может происходить повышение температуры вблизи поверхности абсорбента, во-первых, из-за экзотермичности физической абсорбции, а во-вторых (в еще большей степени), вследствие экзотермичности химической реакции. При достаточно большом увеличении температуры это может отразиться на скорости абсорбции вследствие воздействия на растворимость, коэффициент диффузии и скорость реакции. В последующих расчетах принимается, что потери тепла с поверхности жидкости в газовую фазу отсутствуют. Разумеется, при наличии таких потерь повышение температуры поверхности будет менее значительным, поэтому полученный результат дает завышенное, по сравнению с действительным, значение температурного роста. [c.61]

Химическая кинетика изучает скорость реакции, зависимость скорости от различных факторов, а также пути протекания реакции. Кинетика изучает влияние на скорость химических реакций состояния реагирующих веществ и их концентрации, присутствия посторонних веществ, размера и формы сосуда, в котором находятся реагирующие вещества, температуры, воздействия различных излучений. Знание кинетики необходимо при разработке химической аппаратуры, для интенсификации и автоматизации промышленных процессов. Кинетика занимается изучением механизма химических процессов и разработкой теории процессов. Ввиду того что химические процессы часто комбинируются с процессами растворения, адсорбции и другими физическими процессами, вопросы химической кинетики тесно связаны с вопросами кинетики ряда физических процессов. [c.254]

II1-4-2. Необратимая реакция первого порядка. Рост температуры при необратимой реакции первого порядка вычислен Данквертсом исходя из предположения, что он не достаточен, чтобы заметно воздействовать на растворимость, коэффициент диффузии и скорость реакции. Полученное соотношение может использоваться для проверки того, справедливо ли названное предположение в каждом конкретном случае или же, наоборот, тепловой эффект оказывает заметное влияние на скорость абсорбции. [c.62]

Для оценки эффективности возможных путей воздействия на скорость гетерогенной реакции очень важно знать, какая из стадий ее является в данных условиях наиболее медленной и, следовательно, определяющей скорость реакции в целом. В одних случаях этой стадией являются процессы диффузии того или другого компонента реакции из объема фазы к поверхности раздела или наоборот. В других —само химическое взаимодействие на поверхности раздела. Различие между этими случаями наиболее сильно проявляется в зависимости скорости реакции от температуры. Скорость диффузионных процессов изменяется с температурой сравнительно слабо (примерно на 1—3% на градус), а скорость химического взаимодействия—значительно сильнее (примерно на 10—30% на градус, в зависимости от энергии активации). [c.489]

Активность твердого контактного катализатора медленно уменьшается со временем. Обычно это учитывают, полагая, что константа скорости реакции фактически не постоянна, а зависит от времени к ( ). Необходимо исследовать возможности компенсации медленного процесса, воздействуя определенным образом на другие свободно выбираемые переменные. В частности, таким вмешательством может быть повышение температуры поступающей на слой катализатора среды. Значение переменной естественно может устанавливаться только в определенных пределах, так как медленные изменения сказываются также на работе других элементов процесса. Если продолжать рассмотрение последнего примера, то нетрудно заметить, что повышение температуры в реакторе ограничивает многие другие обстоятельства максимальная достижимая температура в подогревателе, физические свойства катализатора, применяемые реагенты и т. д. [c.311]

Химическая кинетика изучает закономерности протекания во времени и механизм химических реакций, а также зависимость скорости реакций от различных факторов концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, присутствия катализаторов, воздействия проникающего излучения и др. Целью такого изучения является установление механизма реакции, т. е. совокупности элементарных реакций, ведущих от исходных веществ к продуктам, и выяснение возможности регулирования скорости их протекания. Задачи эти весьма сложны, ибо даже в случае сравнительно простых реакций выявление элементарного акта может представлять значительные трудности. [c.246]

Какие из перечисленных воздействий приведут к изменению константы скорости реакции а) изменение давления б) изменение температуры в) изменение объема реакционного сосуда г), введениа [c.104]

Скорость реакции, отнесенная к единице массы катализатора, зависит не только от порозности, но и от концентрации реагентов и температуры. В этом случае зависимость может оказаться значительно более сложной, чем при некаталитических реакциях. Чтобы имело место явление катализа, реагенты должны продифундировать через цоры. При этом скорость процесса может лимитироваться реакцией или диффузией, либо та и другая стадия будут оказывать на скорость процесса почти одинаковое воздействие. Если скорость лимитируется реакцией, что типично для низких температур, то влияние концентрации и температуры будет таким же, как и при химической реакции. Наоборот, если скорость лимитируется диффузией, что типично для более высоких температур, то влияние концентрации и температуры аналогично влиянию, имеющему место при диффузии. В переходной области, в которой на общую скорость процесса влияют как реакция, так и диффузия, эффект температуры и концентрации на процесс часто оказывается довольно сложным. [c.40]

Радиационно-химические реакции. Достаточно сильное воздействие на молекулы реагирующих веществ оказывают ионизирующие излучения (7-излучение, поток нейтронов и т. д.), их химическое действие изучается в радиационной химии. На базе исследований радиационно-химических реакций возникла радиационно-химическая технология, достоинством которой является высокая скорость реакций при сравнительно низких давлениях и температурах, возможность получения материалов высокой чистоты и др. К наиболее важным процессам радиационнохимической технологии относятся полимеризация мономеров, вулканизация каучука без серы, сшивание полимеров, улучшение свойств полупроводников, очистка вредных газовых выбросов и сточных вод и др. [c.121]

Влияние температуры на ход процесса термического крекинга следует рассматривать 1) как фактор воздействия иа скорость реакции крекинга 2) как фактор, определяющий фазовое состояние сырья и продуктов крекипга (жидкость — пары). [c.34]

Как указывалось в предыдущем параграфе, опыты при низких температурах проводились для более надежного определения кинетических характеристик, так как при низких температурах скорости реакций еще малы и диффузия вещества не сильно искажает кинетику. Поэтому в этом разделе будут рассмотрены только те результаты, на которые, по нашим представлениям, не должно было бы сказаться воздействие диффузии вещества. Сначала мы остановимся на теоретических разработках различных схем механизма реакций газификации и горения углерода. [c.156]

Когда управление ведется температурой теплоносителя, что особенно интересно при решении практических задач проектирования, и управляющее воздействие входит только в одно из уравнений системы (VII, 283)—уравнение теплового баланса реактора, возникает задача 8, приведенная выше. Для сравнения с результатами, получающимися, если обеспечить оптимальные температурные условия для химической реакции, можно рассмотреть задачу с использованием в качестве управляющего воздействия температуры реагирующей смеси. При этом система уравнений (VII, 283) может приниматься как система уравнений материальных балансов реагентов, куда температура входит через константы скорости реакции. . [c.357]

Рассмотрим некоторые электрохимические преобразователи первого типа, которые наиболее распространены. При помощи таких приборов осуществляется преобразование одних электрических величин в другие, а также разнообразных внешних воздействий в электрические сигналы. В этих хемотронах обычно используют инертные электроды и обратимые окислительно-восстановительные системы типа иод-иодид, ферро-феррицианид и др. Наиболее часто применяют платиновые электроды и систему иод-иодид, в которой протекает реакция 1 "+2е 7 31 . В основе работы приборов рассматриваемого типа лежит зависимость диффузионного тока от различных параметров (размера поверхности электрода, концентрации реагирующего вещества, температуры, скорости движения жидкости у поверхности электрода и т. д.). [c.216]

Воздействие реакционной смеси на свойства катализатора должно учитываться в кинетических зависимостях реакций гетерогенного катализа. В подавляющем большинстве случаев при выводе кинетических уравнений молчаливо предполагается неизменность твердого катализатора и независимость его свойств от состава реакционной смеси и ее воздействия на катализатор. В действительности же под воздействием реакционной среды часто изменяется химический состав катализатора, что может приводить к фазовому превращению активного компонента, изменению объемного состава катализатора в приповерхностном слое. Вот почему при изменении состава и температуры реакционной смеси скорость реакции меняется также и в результате изменения свойств катализатора. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов должна поэтому включать две функции, одна из которых f[ (t) 6(с( ))] ха- [c.13]

Давление следует рассматривать как физический фактор процесса крекинга и как фактор, воздействующий на направление и скорость реакций. При увеличении давления температура кипения компонентов и продуктов крекинга повышается. Поэтому чем выше давление, тем больше относительный объем жидкой фазы. [c.40]

Большое число химических реакций осуществляется через активные промежуточные частицы. При температурах, при которых скорость образования, а следовательно, и концентрация этих активных частиц малы, химический процесс в целом также идет с очень малой скоростью, в ряде случаев практически вообще не идет. Однако реакция может быть вызвана или значительно ускорена, если удается увеличить концентрацию активных промежуточных частиц при помощи какого-либо другого процесса, например, в результате протекания в той же системе другой химической реакции или действия на систему света, ионизирующей радиации, электрического разряда и т. п. В этом параграфе будет рассмотрен первый из перечисленных способов воздействия на химические реакции. [c.233]

ЭТОМ случае катализатор дезактивируется при критической скорости движения фронта, повышая в нем температуру. При этом все воздействия, которые могут перемещать реакщюнную зону к началу слоя, уменьшающие скорость реакции, могут привести к кратковременному повышению максимальной температуры в зоне реактора и на выходе из него. Изменения в обратном направлении приводят к противоположному явлению. Так, в [216] показано, что при синтезе винилацетата катализатор разлагается при температуре выше 500 °С. В этом случае возникает и формируется горячая зона с положительной обратной связью повышение температуры -> дезактивация-> движущаяся реакционная зона- повышение температуры (рис. 3.42). Этот механизм может объяснить появление высоких пиков температуры в таком реакторе. В работе [217] описан случай, в котором реакционная зона, возникшая на выходе из реактора, где максимальная температура, перемещалась ко входу реактора вследствие обратного переноса теплопроводности слоя. Однако здесь реакция не завершилась, и максимум температуры опять перемещался в направлении течения газового потока к выходу из реактора. Максимальная температура достигла 900 °С, винилацетат при этом уже не образовывался. После появления двух максимумов температуры неустойчивость исчезла, потому что катализатор был полностью дезактивирован. Установлено, что термические неустойчивости уже возникли при адсорбции ацетилена на катализаторе. Подобные эффекты математическому описанию пока не поддаются. [c.159]

Рассмотрим влияние на скорость необратимых гомогенных химических реакций внешних условий, таких, как концентрации реагирующих веществ, температура и каталитическое воздействие на процесс реакции. [c.121]

Не останавливаясь на результатах по обоснованию метода квазистационарных концентраций, отметим, что в открытых каталитических реакторах экспериментально подтверждено наличие автоколебаний скоростей реакции. Воздействие адсорбированных веществ на свойства катализатора может привести к явлениям типа гистерезиса активности и избирательности действия катализатора при изменении концентраций и температур. При этом справедливость закона действуюхцих поверхностей может нарушаться. Таким образом, возникает необходимость построения кинетической модели, описывающей автоколебания, т. е. существенно динамической модели. [c.87]

Для определения характера этого воздействия и составляющих суммарной скорости реакции такого топлива в окислительной среде необходимы опытные данные по изменению веса, формы и структуры капли суспензии во времени, по составу продуктов реакции органической массы капли топлива с окислителем (кислородом воздуха, водяным паром и др.), по тепловым условиям протекания реакции, по изменению температуры капли я окружающей среды вокруг нее в процессе горения. [c.55]

Известно, что механизм и кинетика химических реакций изучаются, как правило, в изотермических условиях в замкнутых сосудах и при интенсивном пере-метпиваиии газов или жидкостей. Между тем химикотехнологические процессы в большинстве случаев сопровождаются значительным выделением или поглош е-пием тепла, что создает большие градиенты темиера-туры в условиях быстрых турбулентных потоков и при наличии твердых катализаторов, нередко находящихся во взвешенном состоянии. При реакциях обычно происходят изменения числа частиц, взаимная диффузия исходных и конечных продуктов и т. д. Макрокинетика — это кинетика реакций с учетом физических и гидродинамических факторов (градиенты температуры, концентрации, турбулентность, размеры и форма аппаратуры), воздействующих на скорость реакций и выход продуктов. [c.26]

Третий вид обратной связи реализуется, когда температура поверхностного слоя катализатора может сильно отличаться от температуры глубинных слоев катализатора. Обратная связь осуществляется путем воздействия температуры поверхностного слоя катализатора на скорость реакции. С позиций этого механизма можно подойти к объяснению автоколебаний в реакции оиксления окиси углерода на платиновом катализаторе [134], если предположить, что могут возникать значительные перегревы приповерхностного слоя в ходе реакции. Время релаксации таких перегревов значительно меньше минуты, поэтому математические модел данного вида не могут описать колебания с большими периодами чем минута. [c.318]

Максимум зависимости молекулярного веса от температуры, наблюдающийся ири 60°С (ири данной концеитрации инициатора), в соответствии с развитой здесь теорией, обьяспяется тем, что ниже 60° С повышение температуры облегчает реакцию роста, но лишь в слабой степерш воздействует на скорость реакции обрыва, в то время как при температурах выше 60°С, в результате все увеличивающегося набухания полимера, повышение температуры приводит к постепенному приближению к кинетике гомогенной нолимеризацни с соответствующими последней 1юрмальными скоростями реакции обрыва и более низкими молекулярными весами. [c.261]

Скорость образования карбонила никеля увеличивается с повышением температуры (в полном соответствии с принципом Ле-Шателье), а также с повышением скорости хем осорбции. С ростом температуры скорость реакции непрерывно увеличивается, но около 225—250° наступает перелом. При этой температуре под каталитическим воздействием металлического никеля наступает интенси вный распад окиси углерода на углекислоту и сажистый углерод. В результате загрязнения поверхности исходного твердого металла и резкого снижения концентрации (парциального давления) окиси углерода образование карбонила замедляется и может вообще прекратиться. [c.184]

Содержание хлора в катализаторе можно регулировать непосредственно в условиях его эксплуатации, изменяя подачу хлорорганического соединен зЬну катализа (см., гл,, 9), Тер., амым можно ослаблять или усиливать кислотную функцию катализатора и таким образом воздействовать на скорости кислотно-катализируемых реакций дегидроциклизации и гидрокрекинга парафинов, а также дегидроизомеризации пятнчленных нафтенов (см. гл. 1). Лишь при оптимальном содержании хлора в применяемом катализаторе можно достигнуть наиболее выгодного соотношения скоростей разных кислотно-катализируемых реакций. Таким образом, регулирование содержания хлора в катализаторе во время его эксплуатации служит технологическим приемом, использование которого, наряду с обычными параметрами фоцесса, делает возможным получение высоких выходов высокооктанового бензина и ароматических уг леводородов. Иллюстрацией могут служить данные, полученные при риформинге фракции 85—180 °С на полиметаллическом катализаторе КР-108 с разным содержанием хлора [278]. Увеличение массового содержания хлора в катализаторе от 0,25 до 0,96% приводит к значительному увеличению выхода ароматических углеводородов особенно при низт ких температурах процесса, например при 470 °С (табл. 5.6). Увеличение их выхода происходит главным образом за счет дегидроциклизации парафинов. [c.154]

Окисление топлив представляет собой сложный, многостадийный свободнорадикальный процесс, происходящий в присутствии кислорода воздуха. Скорость реакции окисления углеводородов резко возрастает с повышением температуры. Контакт с металлом оказывает каталитическое воздействие на процесс окисления. Низкую химическую стабильность имеют олефиновые углеводороды, особенно диолефршы с сопряженными двойными связями. Высокой реакционной способностью обладают [c.23]

Как показали эксперименты, с ростом мощности, воздействующего на исследуемое вещество, например, катализатор электромагнитного излучения, снижается содержание СгО, что связано с ростом температуры образца и увеличением скорости реакций восстановления шестивалентного оксида хрома (табл. 5). Сравнительные характеристики известных методов обезвреживания СгОт (VI) и заявляемого способа обезвреживания приведены в таблице 5. Согласно методу приведенному в первой графе таблицы 5, извлечение СгОз из катшшзатора ИМ-2201 требует большого расхода оборотной воды, в системе не обеспечивается полного извлечения. По методу приведенному во второй графе таблицы содержание СгОз на катализаторе меньше 0,04% (масс.) достичь не удается, что видимо, связано с трудностью извлечения СгОз из объема гранул и равновесным распределением СгОз между поверхностью твердых частиц и раствором. По третьему методу шестивалентный. хром извлекается не эффективно. Четвертый метод (прототип) требует больших энергозатрат. Осуществление этих методов обезвреживания катализатора извлечением из него шестивалентного хрома сопровождается образованием в значительных количествах отходов (сточных вод имеющих в своем составе частицы катализатора, кислоты, продукты сгорания топлива), оказывающих в свою очередь вредное воздействие на окружающую среду. [c.25]

Кислород воздуха медленно диффундирует внутрь полимера, чем и объясняется сравнительно малая скорость глубинного окисления изделий из полиэтилена, поэтому процесс окисления поли- )тилена развивается преимущественно на поверхности образца. ( повышением температурь скорость диффузии кислорода в полиэтилене возрастает, одновременно увеличивается и скоросп, реакции окисления. Если при комнатной температуре полиэтилен, защищенный от прямого воздействия солнечных лучей, можно сохранять н течение 3 лет без аметного изменения свойств полимера, то при 160° уменьшение эластичности, морозостойкости, прочности и ухудшение диэлектрических свойс тв полиэтилена наблюдается уже через час. [c.212]

В процессе волнового воздействия на нефтяной остаток в потоке кислорода воздуха, в оишчие от барботажного способа окисления, происходит не только инверсия сырья, но также звукохимическая реакция окисления [134]. Если суммарная константа скорости реакции окисления для сырья с температурой размягчения (по методу КиШ),равной 14,5°С, составляет 0,07, то для процесса окисления этого сырья при волновом воздействии 0,12. Из сравнения констан7 скоростей реакции окисления видно, что волновое воздействие ускоряет процесс окисления нефтяного остатка почти в два раза. [c.33]

ПpямoJШнeйнaя зависимость логарифма концентрации этилмеркаптида натрия от времени обработки, следующая за периодом индукции (рис.20), указьшает на возможностт, формально отнести реакцию к исевдо первому порядку, Константа скорости реакции окисления этилмеркаптида натрия при акустическом воздействии для температур 30 и 40 С, расчитан-ная из уравнения (Г) равна 0,48 и 0,72 с , соответственно. [c.53]

Температура на процессы гетерогенных реакций оказывает очень сложное влияние, так как воздействует не только на скорость химической реакции, но и на процессы диффузии, на летучесть или растворимость продуктов реакции. Однако вообще влияние температуры на скорость гетерогенных реакций однозначно с повышением температуры скорость гетерогенных реак-цийрастет. [c.136]

Расплавленный металл, используемый для нанесения покрытия, может вступать в реакцию с твердым основным слоем и образовывать промежуточный сплав, представляющий собой интерметаллид, состав и толщина слоя которого зависят от составляющих металлов и времени обработки при умеренной температуре. Хотя толщина слоя интерметаллида увеличивается под воздействием температуры, реакция не является линейной по времени. Существует предел для роста любого слоя интерметаллида. Кроме того, состав слоев интерметаллида зависит от их толщины. Интерметаллид становится все более обогащенным покрывающим металлом с увеличением расстояния от межфазной границы. После выгружения из ванны на поверхности наплавленного слоя сохраняется слой чистого покрытия. На его толщину оказывают влияние текучесть, поверхностное натяжение, скорость затвердения и, в меньшей степени, скорость выгружения изделия из ванны расплавленного металла. Существует тенденция к увеличению толщины покрытия в вы- [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология