Другие реакции и их практическое применение

До конца 20-х годов в химической термодинамике наибольшее внимание исследователи уделяли изучению фазовых переходов и свойств растворов, а в отношении же химических реакций ограничивались преимущественно определениями их тепловых эффектов. В известной степени это объясняется тем, что именно указанные направления химической термодинамики стали первыми удовлетворять потребности производства. Практическое же использование методов термодинамики химических реакций для решения крупных промышленных проблем долгое время отставало от ее возможностей. Правда, еще в 70—80-х годах методы химической термодинамики были успешно применены для исследования доменного процесса. К 1914 году на основе термодинамического исследования Габер определил условия, необходимые для осуществления синтеза аммиака из азота и водорода, что привело в конечном результате к возможности промышленного получения в больших количествах аммиака, азотной кислоты, азотных удобрений, взрывчатых веществ и порохов из дешевых и широко доступных исходных материалов. В 20-х годах, лишь после того, как термодинамическое исследование реакции синтеза метанола из Н2 и СО дало возможность определить условия, при которых положение равновесия благоприятно для этого, синтеза, наконец была решена проблема создания производства метанола из дешевого сырья. Полученные результаты показали также, что проводившиеся ранее поиски более активных катализаторов не были успешными не из-за их малой активности, а вследствие недостаточно благоприятного положения равновесия в условиях, в которых пытались осуществить эту реакцию. Известны и другие примеры успешного применения методов термодинамики химических реакций для решения промышленных задач. Однако только с конца 20-х годов плодотворность применения этих методов исследования начинает получать все более широкое признание. [c.19]

Спектры поглощения растворов имеют большое практическое применение. Так как они имеют прямую связь со строением молекулы, то прежде всего спектры поглощения используются для качественного и количественного анализа. Качественный анализ производится сравнением спектра поглощения полученного вещества со спектрами поглощения, приведенными в таблицах. Количественный анализ производится на основании закона Беера. Кроме того, спектры поглощения используются для изучения химического равновесия, кинетики химических реакций, строения вещества, для изучения взаимодействия между частицами в растворах и для других целей. [c.23]

Принципы гетерогенного равновесия могут быть применены к реакциям взаимодействия окислов с простыми веществами, находящимися в твердом, жидком и газообразном состоянии. Указанные реакции имеют большое значение при подборе соответствующих огнеупоров для варки чистых металлов, определении устойчивости огнеупорных окислов и жаростойких металлов к действию температуры и агрессивных жидких и газообразных сред, установлении различных параметров, связанных с проведением синтеза стекол, эмалей и глазурей при расчете тепловых балансов тепловых агрегатов, а также в целом ряде других случаев практического применения высокотемпературных гетерогенных реакций. [c.114]

И ряда других реакций, которые могут получить практическое применение, демонстрируя растущее значение металлокомплексного катализа в окислительных превращениях углеводородов. [c.455]

Другое практическое применение химического окисления следует искать в биосинтезе простагландинов [201, 202]. В природе они синтезируются путем селективного окисления предшественника— жирной кислоты С20, содержащей три или четыре двойные связи. Полиненасыщенная жирная кислота в присутствии фермента циклооксигеназы окисляется молекулярным кислородом путем двух последовательных реакций радикальной циклизации с образованием бициклического промежуточного продукта — эндопероксида. Разлагаясь, он образует различные простагландины, в том числе Р0Р2 и РОРга, а также тромбоксан Аг и простациклин (рис. 5.20). [c.326]

Для веществ, применяемых в некоторых специальных целях, вводят и другие характеристики качества. Например, в фармации употребляется квалификация для фармацевтических целей . Свойства веществ изменяются в зависимости от содержания в них примесей. Выбор метода очистки вещества определяется его свойствами и свойствами содержащихся в нем примесей. Обширное практическое применение находят такие методы очистки веществ, как кристаллизация из растворов (перекристаллизация), ректификация и дистилляция (перегонка), электролиз, сорбция, зонная перекристаллизация, транспортные реакции. Некоторые из этих методов рассмотрим подробнее, а об остальных можно прочитать в специальной литературе . [c.20]

Практическое применение правила произведения растворимости часто осложняется различными реакциями, в которые вступают ионы малорастворимого соединения. Анионы слабых кислот (РО4 , СОз и т. д.) и многие катионы (Ре +, А ", Си и т. д.) могут вступать в реакции кислотно-основного взаимодействия, катионы могут образовывать координационные соединения с присутствующими анионами или другими лигандами в растворе, [c.86]

Анализ органических соединений. Окисление органических соединений перманганатом калия происходит с небольшой скоростью, что сдерживает практическое применение этого метода для анализа органических веществ. Тем не менее некоторые органические вещества можно с успехом определять этим методом, используя восстановление МпОГ в щелочной среде по схеме (13.6). Органические соединения при этом обычно окисляются до карбоната. По окончании реакции восстановления перманганата в щелочной среде раствор подкисляют и титруют МпОГ раствором железа (И) или другого подходящего восстановителя. Так определяют, например, метанол, который в щелочной среде окисляется перманганатом калия по схеме [c.276]

Хроматометрическое определение органических веществ широкого практического применения не получило в связи с неполнотой протекания многих реакций и появлением побочных продуктов (СО наряду с СО2 и др.), количество которых контролировать не удавалось. Ряд веществ, однако, легко окисляется дихроматом до СО2 и Н2О и их хроматометрическое определение имеет практическое значение. Это метанол, глицерин и некоторые другие вещества. [c.287]

К перспективным ХИТ относятся топливные элементы, работа которых основана на реакции окисления топлива. Известно много разновидностей этих устройств, использующих окисление Нг, гН4 и других веществ некоторые из них получили практическое применение. К сожалению, пока еще не созданы [c.205]

Предложен общий подход к стабилизации золей металлов путем использования реакций обратимого замещения экранирующего металлическую наночастицу полимера на другой дополнительно введенный в систему полимер. Таким образом, разработан технологический принцип предотвращения разрушения золей полимер - металлических нанокомпозитов в условиях их практического применения. [c.103]

В научном отношении процессы при катодной защите от коррозии изучены более полно, чем при других способах защиты металлов. Коррозия металлов в водных растворах или грунтах является в принципе электрохимическим процессом, управляемым электрическим напряжением-потенциалом металла в растворе электролита. При снижении потенциала в соответствии с законами электрохимии движущая сила реакции должна уменьшаться, а следовательно, должна снижаться и скорость коррозии. Все эти взаимосвязи известны уже более ста лет и катодная защита в отдельных случаях осуществлялась на практике уже весьма давно, однако применение этого процесса в промышленных масштабах существенно задержалось. Способы катодной защиты в некоторых областях представлялись слишком чужеродными , а необходимость проведения электротехнических мероприятий вынуждала отказываться от их практического применения. Практика катодной защиты и на самом деле значительно сложнее ее теоретических основ. [c.17]

Другие реакции и их практическое применение [c.610]

Позднее, с открытием и исследованием электрической, лучистой, химТ1ческой и других форм энергии, постепенно в круг рассматриваемых термодинамикой вопросов включается и изучение этих форм энергии. Быстро расширялась и область практического применения термодинамических методов исследования. Уже не только паровая машина и процессы превращения механической энергии в теплоту исследуются на основе.законов термодинамики, но и электрические машины, холодильные машины, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели. Гальванические элементы, а также процессы электролиза, различные химические реакции, атмосферные явления, некоторые процессы, протекающие в растительных и животных организмах, и многие другие исследуются не только в отношении их энергетического баланса, но и в отношении возможности, направления и предела самопроизвольного протекания процесса в данных условиях. Они исследуются также в отношении установления условий равновесия, определения максимального количества полезной работы, которая может быть получена при проведении рассматриваемого процесса в тех или иных условиях, или, наоборот, минимального количества работы, которое необходимо затратить для осуществ- [c.178]

Другим направлением практического применения реакций разложения метана является получение сажи термокаталитическим способом при пониженных температурах (700—900° С). Специальными измерениями было показано, что удельная каталитическая активность железа, кобальта и никеля практически одинакова в реакции разложения метана (рис. 14). В связи с этим наблюдаемое уменьшение активности катализаторов в ряду Со > № > Ре при их науглероживании метаном объяснено снижением термостабильности (увеличением спекания) дисперсной структуры металла в этом ряду. Для оценки перспективности данного способа получения сажи важен тот факт, что при 20—25-кратном увеличении веса железа вследствие его науглероживания скорость процесса сохранялась практически постоянной и на высоком уровне. Испытание науглероженной метаном железной руды в качестве компонента типографских красок подтвердило возможность и перспективность применения этого нового вида сажи. [c.114]

Из других реакций на никель описаны дитиооксалатный и ди-тиокарбаминатный методы и метод с применением формальдок-сима [7]. Вследствие весьма малой избирательности и других недостатков практического применения они не имеют. [c.40]

Натуральный каучук в виде эмульсии или латекса присоединяет акрилонитрил, сложные эфиры акриловой кислоты, стирол и другие полимеризующиеся вещества. Имеются и другие реакции с веществами, дающими продукты присоединения или замещения, но здесь они не рассматриваются (сообщения и рефераты о них см. в списке литературы, а также и в других журналах). Если эти продукты найдут практическое или теоретическое применение, то это будет отран ено в литературе. Природные и многие синтетические каучуки дешевые или станут со временем дешевыми, поэтому их химические производные могут представлять как теоретический, так и практический интерес. [c.225]

Ко второму классу относятся процессы, происходящие с участием заряженных частиц (электронов и ионов) и возбужденных частиц, например возбуждение Н + е- Н + еи ионизация атомов электронами Н + е Н+ + 2е, диссоциация молекул электронными ударами и другие. В практическом отношении наибольшее применение нашли реакции, протекающие в изотермической дуге при высоком давлении. Прежде всего это - электрокрекинг метана до ацетилена, протекаю1ций по уравнению [c.175]

Большое многообразие типов и форм электрического разряда, возмо к-ность химической активации вещества в широком диапазоне давления и тем-нературы являются предпосылкогг осуществления химических превращений под действием электрического разряда. Нужно, однако, сказать, что элект-роразрядный метод осуществления химических реакций не получил широкого практического применения, оказавшись в большинстве случаев не способным конкурировать с другими химико-технологическими методами. [c.179]

Реакция окисления высокоэкзотермична и, поскольку последующая обработка полученного газа, например метанизация его, также экзотермичн1а, эффективного способа использования всей тепловой энергии, выделившейся при частичном окислении, нет. Единственным решением этой дилеммы могло бы быть комбинирование цикла частичного окисления с каким-нибудь другим, эндотермическим процессом газификации, например паровым риформингом. Этот способ нашел практическое применение в промышленных установках суммарную реакцию в газогенераторе частичного окисления можно записать как [c.94]

Применение карбамида как вещества, образующего кристаллические комплексы с парафинами нормального строения, получило за последние годы широкое использование не только в научно-исследовательских учреждениях, но и на нефтеперерабатывающих заводах. В настоящее время уже имеется опыт практического применения этого метода в полузаводских масштабах для депарафини-зации дизельных и реактивных топлив, а также смазочных масел. Изложению этого опыта было посвящено несколько докладов на IV Международном нефтяном конгрессе в Риме в июне 1955 г. [80—82]. Применение указанного метода позволяет осуществить наиболее глубокую депарафинизацию средних и тяжелых дистиллятов нефти и получать низкозастывающие моторные топлива (реактивные и дизельные) и смазочные масла. Однако вопрос об экономической эффективности и технической целесообразности использования метода на практике будет решаться каждый раз в зависимости от конкретных условий. Применение избирательно действующих растворителей и холода для депарафинизации нефтяных дистиллятов с целью получения товарных нефтепродуктов в ряде случаев может оказаться более целесообразным, чем карбамидный метод. Для глубокой же дифференциации нефтяных углеводородов, предназначенных в качестве химического сырья, методы, основанные на реакциях комплексообразования отдельных групп углеводородов с карбамидом, тиокарбамидом и другими соединениями, несомненно, получат широкое распространение. [c.66]

При применении ПИМ обычно рассматриваются сходственные реакции, для которых энергетические кривые имеют подобный характер и не пересекаются на всем пути реакции (см. рис. 2.1). Такое ограничение дает возможность получать информацию об относительных скоростях, исходя из свойств реагирующей системы на любом участке пути реакции. Иначе говоря, для сравнения скоростей сходственных реакций нет необходимости определять энергии переходных состояний. Достаточно знать энергии поляризованных состояний, расчет которых не представляет большого труда, чтобы предсказывать относительные константы скорости сходственных реакций. Далее принимаются А-факторы рассматриваемых реакций практически равными, что позволяет во всех расчетах относительных констант скорости учитывать лишь изменения энергетических факторов. В общем случае оба эти ограничения далеко не очевидны, однако их, как правило, вводят при практическом применении ПИМ. Такой метод исследования кинетики и механизма элементарных реакций был впервые предложен Уэйландом и Полингом [97] в 1935 году, а позднее усовершенствован Коулсоном и Лонге-Хиггин-сом [98], Фукуи, Ионезава с сотр. [99] и другими авторами. [c.58]

Первоначально было всесторонне изучено комнлексообразо-вание нормальных нарафиновых углеводородов. Установлено, что в карбамидный комплекс могут вовлекаться и другие органические соединения, имеющие длинные неразветвленные углеводородные цепи, в частности спирты, кислоты, эфиры, моно-галоидные производные нормальных парафиновых углеводородов и др. Вступают в реакцию комплексообразования ароматические и нафтеновые соединения с длинными парафиновыми цепями. Установлено также, что кроме карбамида образовывать комплексы с углеводородами различных классов могут тиокарбамид, селен-карбамид и теллур-карбамид [6]. Однако практического применения эти соединения не получили. [c.8]

Еще шестьдесят лет тому назад было установлено, что помимо биосинтетических процессов с участием хлорофилла и химических превращений, связанных с зрительными ощущениями, свет может вызывать химические превращения органических соединений. Из первых исследователей, занимавшихся вопросами фотохимии в то время, следует назвать Чамича 1а и Зильбера [77] и Патерно [193]. Однако несмотря на разнообразные и интересные открытия в этой области возможности практического применения фотохимии (не с чисто научными целями) казались ограниченными. Это объясняется многими причинами. Во-первых, для реакций, вызываемых облучением, в особенности реакций нецепного характера, требуется большой расход энергии. Во-вторых, многие реакции, вызываемые светом, связаны с образованием радикалов, склонных к дальнейшим превращениям, но те же самые радикалы можно получить другими, более простыми способами. Продукты многих фотохимических реакций можно легче получать обычными методами синтеза. В-третьих, фотохимические реакции часто приводят к сложным результатам, которые не всегда находят удовлетворительное объяснение, и контроль за такими процессами может быть затруднительным. Наконец, необходимые источники света (не считая солнечного излучения) и аппаратура для фотохимических реакций до недавнего времени были мало доступны. [c.368]

Благодаря меньшей реакционной способности по сравнению с другими щелочноорганическими соединениями литийорганические соединения более удобны в работе. Они более реакционноспособны по сравнению с реактивами Гриньяра и могут быть использованы тогда, когда магнийорганические в реакцию не вступают, например в синтезе пространственно затрудненных углеводородов и их производных. Однако высокая чувствительность литийорганических соединений к кислороду и влаге воздуха затрудняет их практическое применение, так как реакции с их участием необходимо вести в атмосфере инертного газа (аргон, очищенный от кислорода азот). [c.208]

Катализаторами данной реакции являются не только Со(N03)2 (см. тест 13), но и многие другие соединения Со, Си, N1, Мп и прочих -элементов. Скорость каталитического разложения СаОСЬ зависит от природы катализатора, его концентрации, состава реакционного раствора (наличия в нем электролитов) и других факторов. Эта зависимость изучена недостаточно. Исследование этой реакции может привести к разработке удобного метода получения кислорода, который может найти практическое применение. [c.209]

Хлориды многих элементов при 25 °С более устойчивы, чем оксиды. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов под действием хлора очень легко переходят в хло рнды. Обратный же переход практически почти неосуществим. В состоянии равновесия при высоких температурах в газовой фазе находится большое количество кислорода и незначительное количество хлора. Оксиды бора, кремния, бериллия, алюминия, титана и нeкoтqpыx других элементов хлорируются наиболее трудно. Практически хлорирование этих оксидов проводят в присутствии кислородотнимающего агента, облегчающего смещение равновесия в сторону образования хло(рида. Из них наиболее удобно применять уголь. При хлорировании оксидов уголь окисляется главным образом до оксида углерода (И), который с хлором (при его избытке) дает фосген. Если хлор пропускать медленно через смесь оксида с избытком угля, то содержание фосгена в отходящих газах уменьшается, а соде ржание оксида углерода (П) увеличивается. Такие равновесные реакции с участием углерода изучены и в некоторых случаях даже определены их константы равновесия. Уголь удобен для практического применения не только потому, что при его окислении образуются газы, легко выводимые из сферы реакции, но еще и потому, что угле род практически не хлорируется (в отличие от других веществ, отнимающих кислород). [c.34]

Другой общий И находящий большое практическое применение метод получения вторичных аминов — восстановительное алкилирование. Сущность его состоит в том, что амин вводится в реакцию с альдегидом или кетоном и образующийся азометин гидрируют над катализатором, например над никелем Ренея или палладием на угле (подробнее см. гл. 15) [c.242]

С другой стороны, д иазониевая группа является сильным электроноакцепторным заместителем, вытягивающим электронную плотность из орто- и особенно лара-положений ароматического кольца значительно сильнее, чем это делает нитрогруппа. Индукционные константы сг равны для а/ а-нитрогруппы 0,89, для ара-диазоние-вой группы 1,56. Благодаря этому заместители в орто- и пара-положениях к диазониевой группе легко подвергаются нуклеофильному замещению. В некоторых случаях эти реакции находят практическое применение. [c.250]

В процессе нитрования молярный процент серной кнслоты в нитросмеси остается неизменным. Поэтому смесь первоначального состава х будет реагировать с нитруемым соединенней ло тех пор. пока се состав, изменяясь на прямой ху. не достигнет предельного состава у. при котором реакция практически прекратится. Та же самая точка прекрашеиня реакции у достигается при всякой другой нитросмеси. начальный состав которой лежит между х и у. Выход иитропрод> кта при применении кнслоты состава х, выраженный в молях на моль интросмеси, изобразится прямой хг. так как этой прямой измеряется израсходованная азотная кислота. [c.34]

Как видно из рис. 4.1, каталитическая активность сурьмы проявляется уже при 220 С (кривая 2), в то время как в отсутствие катализатора заметное. отщепление гликоля наблюдается лишь при 240 С (кривая 1). Но даже при 280 °С в начальной стадии поликонденсации каталитическая активность сурьмы (кривая 5) уступает каталитической активности марганца (кривая ). При поликонденсации продукта, имеющего сравнительно высокую молекулярную массу, скорость реакции при применении сурьмы практически равна скорости реакции при использовании марганца. Следовательно, по мнению авторов [7], в области низкой завершенности процесса, т. е. в начальной стадии поликонденсации, проявляется не чистотемпературная зависимость каталитического действия сурьмы, а способность сурьмы образовывать стабильные комплексные соединения с веществами, содержащими гидроксильные группы (например, калийантимонилтартрат). По-видимому, сурьма координационно связывается гидроксильными группами и не может взаимодействовать с карбонильной группой эфира. Следовательно, ее каталитическая активность не может проявляться при высокой концентрации гидроксильных групп, наблюдаемой в процессе переэтерификации и в начальной стадии процесса поликонденсации. В этой связи трудно объяснить значительную активность соединений сурьмы на завершающей стадии поли-конденсации, когда немногочисленные активные комплексы оказываются блокированными. Вопрос о том, повышает ли собственную каталитическую активность трехокись сурьмы в ходе процесса, остается спорным. По мнению Фонтана [6], данные [33, 34] малодостоверны. С другой стороны, выводы Циммерманна и Шаафа нуждаются в дополнительной проверке, поскольку нет уверенности в том, что весь катализатор был растворен в реакционной массе с самого начала процесса. [c.62]

Возможными направлениями практического применения способа селективного восстановления окиси железа являются препаративный способ синтеза закиси — окиси метана и магнетизирующий обжиг железных руд. В условиях низкотемпературного восстановления окиси железа метаном обнаруживается автокаталитичность данной реакции, не отмечавшаяся ранее другими авторами, исследовавшими ее при высоких температурах. В этих же условиях впервые мы обнаружили совершенно новое для процессов восстановления явление промежуточного ( астехиометрического ) торможения реакции. Особенность этого торможения заключается в том, что оно наблюдается [c.102]

Значение темплатного эффекта для синтеза макроциклических соединений трудно переоценить Темплатным путем синтезируется значительное количество краун-эфиров и большинство полназамакро-циклов Темплатные реакции позволяют в одну стадию и с высоким выходом синтезировать соединения сложной структуры, пол чение многих из которых другим путем практически невозможно Таким образом, применение различных ионов металлов позволяет синтезировать макроциклы, различающиеся как по виду, так п по количеств донорных атомов, входящих в состав макрокольца [c.31]

Такое поведение алюминия используется при модифицировании поверхности коллоидного кремнезема, поэтому частицы кремнезема будут оставаться отрицательно заряженными вилоть до pH 3 в противоположность очень чистому кремнезему, (оторый отрицательно заряжен в результате адсорбции гидроксил-ионов выше pH 7, но теряет заряд в кислом растворе. Александер и Айлер [414], таким образом, получили модифицированный золь кремнезема, который оказался устойчивым в нейтральной области pH, т. е. в тех условиях, когда немоди-фицированный золь кремнезема быстро превращается в гель. Для модифицирования этим способом золя кремнезема, содержащего частицы размером 15 нм, по реакции с алюминатом натрия требовалось всего только 0,66 масс. % АЬОз, нанесенного на кремнезем. Это соответствует только одному алюмо-силикатному центру на каждые 20 силанольных групп на поверхности, но поскольку такие центры, вероятно, распределены равномерно, то они располагаются друг от друга на расстоянии всего 15 А. Различие между этим типом модифицированного золя кремнезема и немодифицированным золем, содержащим только небольшие количества алюминия, обычно присутствующие в коммерческих продуктах, было изучено Алленом и Матиевичем [250, 251, 415]. Повышенная устойчивость в пределах более широкой области pH расширяет масштаб практического применения подобных систем [416, 417]. [c.561]

Реакция Гилмена нашла широкое применение в ряду тиофена. Металлирование тиофенов лучше всего проводить действием литийорганических производных, обычно н-бутиллития, в эфирном растворе, но иногда используют также магний-, натрий- и ртутьорганические производные. Металлирование протекает быстро и практически количественно при комнатной температуре, в большинстве случаев с высокой региоспецифичностью и приводит к а-металлированным тиофенам (табл. 19.1.10). В отличие от других реакций нуклеофильного замещения заместители в положении 2, Роме а-пиридила, не влияют на эту позиционную селективность, сказываются только на скорости металлирования, что можно идеть по результатам конкурирующих реакций. Металлирование Утиллнтием начинается с координации электроположительного Сталла по атому серы тиофенового кольца, после чего происходит Рыв соседнего наиболее кислого протона бутил-анионом н заме-ние его металлом. Вследствие этого селективность металлирова- Р Замещенных тнофенов определяется сочетанием ряда факто- [c.251]