Измерение концентрации гетерогенных систем

Применительно к гетерогенным реакциям в системах газ — твердое интегральный метод состоит в экспериментальном измерении концентрации реагента в различных точках трубки, заполненной катализатором, через которую продувается поток реагирующего газа. Схема интегральной установки (динамической) для гетерогенных систем и графическое изображение опытных данных приведены на рис. 17. Пробы отбирают на различных расстояниях от входа в слой катализатора, что соответствует разному времени пребывания [c.82]

Убедительно доказывает возможность разрыва по межфазной поверхности метод реплик, применяемый при электронно-микроскопическом исследовании поверхности. В основе этого метода лежит предположение о том, что отделение реплики от субстрата происходит по границе раздела, т. е. чисто адгезионно. Это предположение неоднократно проверялось. Было обнаружено, что размеры микрофибрилл, получаемых при измельчении волокон, измеренные электронно-микроскопическим методом на просвет, совпадают с размерами, полученными методом реплик, снятых с поверхности волокон [10]. Размеры кристаллов полимеров, например толщина слоев в пластинчатых кристаллах, измеренные рентгенографически и методом реплик, совпадают [11—13]. При отсутствии адгезионного разрушения такие совпадения вряд ли могли бы быть. Адгезионное разрушение различных систем адгезив — субстрат неоднократно описано [7 8 9, с. 123 14—19]. Разумеется, утверждать, что на поверхности субстрата (или наоборот) после разрушения системы адгезив — субстрат отсутствуют следы адгезива, вряд ли возможно, поскольку точность современных методов оценки характера разрушения ограничена. Возможно, на поверхности субстрата, особенно в неровностях и углублениях, и остаются мельчайшие, не фиксируемые экспериментально следы адгезива. На этом основании формально можно сделать вывод об отсутствии чисто адгезионного разрушения [2]. Разумеется, серьезно оспаривать подобные утверждения нецелесообразно. К вопросу о характере разрушения адгезионных соединений мы будем неоднократно возвращаться. Здесь уместно отметить одну из причин чисто адгезионного разрушения систем адгезив — субстрат. Дело в том, что межфазная поверхность в гетерогенной системе наиболее ослаблена из-за концентрации механических напряжений. Поэтому при отсутствии достаточно прочных молекулярных связей на границе раздела адгезив — суб- [c.162]

Проведенные Маньковским исследования [72] показали, что акустические измерения целесообразно также использовать для контроля и изучения суспензий, применяемых в водоподготовке. В гетерогенных системах происходит постепенное ослабление ультразвука в направлении распространения вследствие диссипативных потерь в среде и в результате рассеивания. Как видно из рис. 42, при концентрации суспензий извести и угольного порошка (КАД-молотый, ОУ-осветляющий, марки А) до 5% наблюдается линейная зависимость коэффициента поглощения от содержания взвешенных веществ. Однако это действительно лишь при сохранении постоянной дисперсности. Дополнительное по сравнению с водой поглощение ультразвука в гетерогенной системе является функцией ряда параметров [c.109]

Процесс выделения тепла в реакции рекомбинации атомов на каталитической поверхности использовался в течение многих лет для обнаружения и измерения концентрации атомов с помощью термопар и калориметров. Поскольку тепло может выделяться при рекомбинации любых атомов или радикалов, этот метод не обладает избирательностью к реагентам какого-то одного вида и его применение ограничивается относительно простыми системами с несколькими активными частицами. В частности, скорость гетерогенной рекомбинации атомов Н и О исследовалась в работе [94] с использованием термопарного датчика и косвенного метода Смита [95]. [c.323]

При серийных измерениях эту концентрацию, как правило, находят с помощью специального калибровочного графика (см. ниже) В турбидиметрии измерение производится в принципе так же как и в колориметрических или спектрофотометрических методах Единственное различие состоит в том, что вместо гомогенных рас творов здесь измерения проводятся на гетерогенных системах (сус пензии,- коллоидные дисперсии). Понижение интенсивности света проходящего через мутную среду, описывается уравнением, кото рое, по существу, аналогично закону Бугера — Ламберта — Бера В визуальной колориметрии могут применяться только те ве щества, которые поглощают свет в видимой области (приблизительно 400—750 нм). В табл. 4.15 приведены цвета, соответствую- [c.349]

Таким образом, разброс функции распределения уменьшается с увеличением концентрации гетерогенностей, т. е. с ростом числа гетерогенностей и с уменьшением числа образцов. Соответственно возрастает воспроизводимость серии экспериментов с различными разбиениями системы на отдельные образцы. Например, в методе капель Но велико и 1. Тогда для каждого конкретного набора капель функция распределения Р может существенно отличаться от остальных. Для объемных образцов расплавов и растворов обычно т >- > 1. Поэтому для различных серий экспериментов следует ожидать воспроизводимых результатов измерений функции распределения, т. е. все эмпирические функции распределения Р близки к наиболее вероятной — Р. Однако и в этом случае, если число активных гетерогенностей мало, дисперсия эмпирических функций распределения может быть большой величиной. [c.73]

Домашняя подготовка. Скорость химической реакции. Единицы измерения скорости реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действия масс и его математическое выражение. Константа скорости реакции. Скорость реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Влияние катализаторов на скорость реакции. Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Влияние различных факторов на смещение химического равновесия (концентрация, температура, давление). Принцип Ле Шателье. [c.107]

Наибольший интерес представляют вопросы измерения концентрации твердой фазы в статистических жидких гетерогенных системах. [c.68]

В первые годы после этого открытия метод ЭПР применялся в основном физиками для решения частных физических задач. В конце сороковых годов этот метод начал с успехом применяться для исследования тонких деталей электронной структуры парамагнитных ионов в кристаллических решетках разной симметрии. С начала пятидесятых годов началось бурное применение метода ЭПР к решению химических задач. Это связано с тем, что для современной химии имеет чрезвычайно большое значение выяснение структуры и химических свойств парамагнитных частиц, принимающих участие в сложных химических процессах. Это, с одной стороны, парамагнитные ионы металлов переходных групп периодической системы, являющиеся активными центрами огромного числа различных гетерогенных катализаторов и входящие в состав различных металлоорганических комплексов, определяющих активность сложных органических катализаторов, в том числе большинства биологических ферментов. С другой стороны, детальное исследование огромного числа сложных химических реакций в газовой и жидкой фазах, в том числе фотохимических, радиационно-химических и биохимических процессов, привело к представлению о чрезвычайно большой распространенности в химии свободно-радикальных и цепных механизмов. В большинстве случаев, и особенно в случае быстрых процессов, заключение о радикальном характере того или иного процесса в связи с трудностями непосредственного обнаружения, измерения концентраций и установления строения свободных радикалов основывалось на косвенных кинетических данных. Как будет показано ниже, метод ЭПР позволил подойти к решению обеих проблем, которые можно объединить [c.7]

Трудности, возникающие лри изучении кинетики в гетерогенных системах, обусловлены рядом обстоятельств. В системах газ — жидкость — твердое вещество, к которым относятся многие из них, на течение процесса кроме химических факторов заметное влияние могут оказывать физические процессы абсорбция газа жидкой фазой, диффузия растворенного вещества к поверхности твердой фазы. Это необходимо учитывать при интерпретации кинетических закономерностей, наблюдаемых в гетерогенных системах. В частности, для этих систем характерна линейная зависимость стационарной скорости реакции от площади поверхности катализатора или его массы. Отклонение от линейности всегда можно интерпретировать как влияние физических процессов. Эти трудности частично преодолеваются созданием условий, обеспечивающих эффективный массоперенос, что исключает возникновение градиента концентрации мономера в растворе. Кинетические измерения обычно проводят в условиях равновесия между газовой и жидкой фазами. [c.206]

Из большого числа новых направлений исследования каталитических процессов, открываемых применением изотопов, значительное место принадлежит измерению скорости обмена одинаковыми атомами. Эта возможность открыла перед химической кинетикой и катализом новую обширную область сравнительно простых реакций. Для теории гетерогенного катализа особенно интересны так называемые гомомолекулярные реакции изотопного обмена, т. е. реакции, при которых обмен изотопами осуществляется между химически одинаковыми молекулами. В этом случае реакционная система состоит только из одного химического компонента, концентрация которого сохраняется постоянной в процессе реакции. Благодаря этому состав поверхностного слоя катализатора, взаимодействующего с газовой фазой, соответствует истинному равновесию и не зависит от глубины превращения. Это делает возможным раздельное изучение взаимодействия с катализатором отдельных компонентов более сложных реакционных систем. [c.61]

В принципе концентрацию адсорбированных частиц можно оценить по результатам измерения поверхностного потенциала после предварительной калибровки количества единственного адсорбированного реагента и изменения поверхностного потенциала, которое он вызывает, В тех случаях, когда это возможно, такое прямое измерение поверхностной концентрации приводит к большому упрощению в интерпретации кинетики каталитической реакции. Обычно предполагается существование линейного соотношения между поверхностным потенциалом и поверхностной концентрацией, хотя оно может и не сохраняться для подвижных адсорбатов на гетерогенной поликристаллической поверхности. В частности, было подтверждено [64] наличие линейной зависимости в системе W — N на грани (310) в интервале значений степеней заполнения поверхности от 0,25 до 1,0. Это показывает, [c.165]

Из этих результатов следует, что коэффициенты скорости рекомбинации на стенке в самих электрических разрядах, подвергающейся бомбардировке заряженных и возбужденных частиц, могут отличаться от измеренных в послесвечении. Специальное исследование коэффициента гетерогенной рекомбинации атомов азота на поверхности молибденового стекла непосредственно в тлеющем и высокочастотном разрядах при давлении 1—10 торр и после его выключения [215] подтвердило это предположение. Оказалось, что в разряде и непосредственно после его выключения коэффициент скорости гетерогенной рекомбинации атомов азота достигает величины, на порядок превышающей коэффициенты гетерогенной рекомбинации на поверхности стекла, не подвергавшегося воздействию разряда. Влияние разряда резко ограничено зоной горения. Атомы, выходящие из разряда, в проточной системе не оказывают такого влияния на стенку. Воздействие разряда значительно стабилизирует получаемые значения коэффициента рекомбинации разброс при постоянных давлении и режиме разряда не превышает ошибки измерения (/ 15%), тогда как на стенке, не обработанной разрядом, он достигает 100— 200%. После выключения разряда коэффициент гетерогенной рекомбинации монотонно падает со временем и через 20—30 мин достигает того же значения, которое получается на стенке, не подвергавшейся воздействию разряда. Второй порядок реакции по концентрации атомов наблюдается на любой стенке. Экспериментальные значения коэффициента рекомбинации в разряде и непосредственно после его выключения можно представить эмпирической формулой [c.167]

Силикагель, сорбировавший воду или пары другой жидкости, представляет гетерогенный диэлектрик с комплексной диэлектрической проницаемостью. Для вычисления диэлектрической проницаемости вещества в сорбированном состоянии по измеренной диэлектрической проницаемости всей гетерогенной системы можно пользоваться подходящими аддитивными функциями, например выражениями, полученными Бруггеманом [18]. При этих расчетах объемная концентрация отдельных фаз определяется через плотность веществ. [c.236]

На практике часто приходится иметь дело с гетерогенными системами типа твердая фаза — жидкость. Одним из основных параметров таких систем является концентрация твердой фазы. Для измерения этого параметра наиболее часто применяются оптические методы (нефелометрия и турбидиметрия). Однако нередко необходимо измерять концентрацию твердой фазы, содержащейся в непрозрачной или густоокрашенной жидкости. [c.67]

В третьей главе рассматриваются вопросы физического моделирования гетерогенных потоков. Описаны основы метода лазерной доплеровской анемометрии (ЛДА), ставшего в последние десятилетия одним из самых распространенных средств тонкой диагностики однофазных потоков. Рассмотрен большой комплекс метрологических проблем, возникаюшдх при исследовании гетерогенных потоков с использованием данного метода. К ним относятся оптимизация параметров оптико-электронной системы лазерных доплеровских анемометров для измерения мгновенных скоростей крупных частиц дисперсной фазы разработка методики проведения корректного измерения скоростей существенно полидисперсных частиц развитие основ селекции сигналов, необходимой для изучения обратного влияния частиц на характеристики течения несущего воздуха разработка методики измерения концентрации частиц и т. д. Наряду с описанием [c.6]

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]

При смешивании водных растворов поливинилового спирта и поли-метакриловой кислоты образуются гели, количество и свойства которых определяются общей концентрацией исходных растворов, соотношением компонентов, а также температурой, pH и временем старения растворов. Существенно, что практически независимо от условий получения ассо-циата ПВС — ПМАК его состав почти полностью соответствует эквимолекулярному соотношению ПВС и ПМАК, т. е. в ассоциате соотношение мономерных групп составляет 1 1. Гетерогенность растворов, связанная с образованием нерастворимого ассоциата, исчезает при понижении температуры растворов до О—4° С, т. е. водные растворы ПВС и ПМАК представляют собой трехкомпонентные расслаивающиеся смеси с нижней критической температурой смешения (рис. 1). Ассоциат разрушается не только при охлаждении растворов, но также и при добавлении полярных растворителей, таких, как спирт, диметилформамид, ацетон, диоксан и др. Задолго до макрорасслоения в системе наблюдается микрорасслоение, выявляющееся при изучении ряда характеристик процесса ассоциации. В частности, наличие микрогетерогенности растворов ассоциата подтверждается нефелометрическими измерениями. Наибольшее ослабление падающего излучения имеет место при эквимолекуляр- [c.125]

Много внимания авторами уделено кинетическим расчетам и измерениям характеристических скоростей экспоненциального роста концентрации атомов и радикалов в периоде индукции. Из сравнения расчетов с экспериментальными данными удалось с высокой точностью получить константы скоростей практически всех важнейших элементарных стадий реакции водорода с кислородом. Широко обсуждается и иллюстрируется конкретными примерами концепция частичного равновесия — весьма обш,ий и эффективный подход к анализу кинетики сложных систем, которому в работах советских авторов уделяется незаслуженно мало внимания. В частности, этот подход во многих случаях позволяет обойтись без решения системы кинетических дифференциальных уравнений и свести задачу описания текущего состава реагирующей системы к единственному измеряемому параметру. Концепция частичного равновесия особенно полезна при определении констант скоростей рекомбинационных процессов, определяющих скорость перехода к термодинамическому равновесию и скорость выделения энергии. В последнее время появились работы, в которых эта концепция успешно применяется для нахождения текущего состава продуктов горения углеводородных пламен, а также для определения концентрации токсичных продуктов горения в выхлопе двигателей внутреннего сгорания. В этой главе чрезмерно упрощенно изложены общие вопросы теарии цепных реакций и в особенности теория критических явлений в газофазной кинетике. Эти вопросы более подробно освещены в монографиях [7, 8]. Кроме того, в работах сотрудников ИХФ АН СССР (см., например, [9, 10]) недавно получены новые результаты, относящиеся к процессу воспламенения водорода с кислородом. В частности, продемонстрирована сложная роль процессов гетерогенного обрыва цепей, а также выяснена роль саморазогрева в разветвленном цепном процессе на различных стадиях воспламенения. [c.8]

НЫХ системах. Таким образом, предстоит еще многое сделать для того, чтобы существующие сейчас общие представления о природе активных центров стали более конкретными. До сих пор противоречивые результаты получены при количественном измерении числа и силы кислотных центров с различной структурой, в частности путем титрования с индикаторами Г аммета. Эти исследования необходимо продолжить, поскольку полученные данные не могут объяснить причины более высокой активности цеолитов, в особенности активности в реакциях превращения парафиновых углеводородов, по сравнению с другими кислотными гетерогенными катализаторами, такими, как аморфные алюмосиликаты. Возможно, что в будущем станет более понятно, связана ли повыщенная каталитическая активность цеолитов с более высокой концентрацией кислотных центров, с большей силой кислотности отдельных центров или с особенностями кристаллической структуры. Во всяком случае до сих пор, но-видимому, не получено данных о том, что цеолиты обладают более сильными кислотными центрами, чем другие катализаторы. Не привели к согласованным результатам и попытки применить метод динамического отравления катализаторов для расчета числа активных центров и активности одного центра. [c.117]

Наличие подвижных и неподвижных геохимических барьеров в пределах зоны разгрузки гидротерм в приповерхностных условиях привело к формированию зон минерализации, в которых отмечается присутствие аурипигмента, реальгара, антимонита, киновари, метациннабарита, пирита, борнита, халькозина, халькопирита, галенита, сфалерита, самородной серы, самородной ртути, скородита, опала, кристобалита, гипса, барита, каолинита, монтмориллонита и ряда других минералов. В пределах термальных площадок Узона наблюдается резкая гетерогенность вмещающих оруденение аллювиально-делювиальных отложений. Тем не менее в характере отложения рудных и нерудных минералов наблюдается четкая зональность. Последняя, судя по непосредственным измерениям температуры, pH, ЕЬ, активности сульфидной серы и концентрации рудных элементов, имеет закономерную связь с характером изменения термодинамических параметров гидротермальной системы (pH, ЕЬ, Т). [c.163]

Для выяснения механизма гетерогенных каталитических реакций и создания теории катализа большое значение имеют сведения о хемосорбционных свойствах контактов по отношению к отдельным компонентам реакционной среды, а также к их различным смесям в условиях, близких к условиям протекания реакций. В практике катализа цаиболее распространены процессы с использованием двухкомпонентных смесей. Для изучения адсорбции двухкомнонентных смесей газов и паров применяются различные методы [2, 3, 4, 5, 6], из которых наиболее общим и приемлемым является объемно-весовой метод [2, 5]. Однако наряду с двухкомпонентными реакционными смесями применяются и многокомпонентные системы. Так, например, при синтезе аминов на железных катализаторах используется смесь водорода, окиси углерода и аммиака [1]. Для определения адсорбционных свойств контактов по отношению к тройным смесям газов для установления доли участия каждого из компонентов в суммарном эффекте адсорбции, очевидно, дополнительно к объемно-весовым измерениям необходима третья характеристика. Такой величиной может быть изменение концентрации в газовой фазе одного из компонентов газовой смеси в результате адсорбции. [c.160]

Наибольшее распространение в гетерогенном ИФА среди ферментов, удовлетворяющих перечисленным выше требованиям, получили пероксидаза хрена (КФ 1.11.1.7), щелочная фосфатаза (КФ 3.1.3.1) и р- )-галактозидаза (КФ 3.2.1.23). Все три фермента определяются на уровне пикомолярных концентраций. Наиболее доступной является пероксидаза. Она содержит легко окисляемые перйодатом углеводные остатки, через которые может осуществляться связывание фермента, с антителами или антигенами. В состав субстратной системы для измерения активности пероксидазы фотометрическим способом входят хромогены, дающие при окислении перекисью окрашенные соединения. При работе с большинством из них следует учитывать их канцерогенные и мутагенные свойства и соблюдать осторожность. Каталитическая активность глюкозооксидазы регистрируется с теми же хромогенами, что и пероксидазы, однако чувствительность ее определения по сравнению с пероксидазой несколько ниже. Основным достоинством фермента является полное отсутствие его в плазме крови, что дает возможность использования фермента в гомогенных методах ИФА. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология