Эксперименты с кислородом

Как показывают-эксперименты, кислород имеет различную реакционную способность в зависимости от нахождения в растворенном или газообразном состоянии. Цри этом причина не в том, что газообразный кислород взаимодействует с ЭИ без участия воды. В ЭИ за счет гидрофильности катионита всегда присутствует от 30 до 60% воды. По-видимому, растворенный в воде кислород приобретает повышенную реакционную способность именно в результате того, что находится в каких-то лабильных соединениях с водой. Растворенный в. воде молекулярный водород, в отличие рт газообразного, активно восстанавливает окислы металлов на ЭИ+ уже при 50—75 °С. [c.123]

Шотландский химик Уильям Рамзай (1852—1916) заинтересовался этой проблемой и вспомнил об эксперименте Кавендиша (см. гл 4), который еще в 1785 г. пытался связать азот воздуха с кислородом в свое время эта работа не привлекла внимания химиков. Кавендиш установил тогда, что последний пузырек газа нельзя было заставить соединиться с кислородом ни при каких условиях. Логично было предположить, что этот последний пузырек газа мог быть и не азотом. Возможно, получаемый из воздуха азот содержит в качестве примеси другой газ, плотность которого выше, и именно поэтому полученный из воздуха азот кажется немного тяжелее, чем есть на самом деле. [c.106]

При барботировании воздуха и особенно кислорода при 120 °С скорость зарождения свободных радикалов в топливе Т-6 становится больше, чем в топливе РТ. Причины указанного явления пока не выяснены. Оно может быть объяснено большей скоростью распада (при высоких температурах) гидропероксидов, образующихся при окислении топлива Т-6, а также ингибирующим действием продуктов окисления ароматических углеводородов. Какой-либо существенной зависимости скорости зарождения цепей от длительности хранения топлива в описываемых экспериментах не обнаружено. Начальная скорость зарождения радикалов в топливах и выделенных из него фракций одинакова. После накопления гидропероксидов в концентрациях около 2 ммоль/л они становятся основными инициаторами окисления. В этих случаях в атмосфере азота для топлива Т-6 при 120 °С имеем Гг = 50-103 моль/(л-с) [43] [c.47]

Кривая накопления кислот также может иметь максимум что свидетельствует об участии кислот в образовании смол. Кинетика поглощения кислорода и накопления гидропероксидов в спи- сываемом эксперименте показана на рис. 2.7. [c.51]

Основное отличие второй серии экспериментов от первой — распределение отложений тонким слоем и ток воздуха. Сравнивая условия обеих серий, надо отметить, что нагрев образцов в тонких слоях создает лучшие условия доступа кислорода в зону реакции. Это и обус- [c.24]

Результаты экспериментов показывают, что фактором, опреде-ляющим скорость окисления в целом, является адсорбция кислорода она протекает медленнее, чем остальные реакции. С другой стороны, одновременное образование окиси этилена и СОа зависит от адсорбционной способности этилена и кислорода, которые образуют окись этилена в результате взаимодействия на поверхности катализатора. [c.165]

Для изученных условий лабораторного окисления найденные константы составляют 0,1—0,4 ч . Представление полученных результатов в аррениусовских координатах показывает наличие диффузионных затруднений в процессе окисления. Процесс протекает в диффузионной области при высоких температурах и в кинетической — при сравнительно низких температурах. Интервал температур, характерных для промышленных уело-. ВИЙ (220—270 °С), соответствует переходной области [69]. В то же время показано [68], что экспериментальные данные, полученные при низких концентрациях кислорода и температурах выше 260 °С, не описываются достаточно хорошо предложенным уравнением. Кроме того, использование рассчитанных констант ограничивается условиями эксперимента. Таким образом, попытка представить все многообразие реакций процесса окисления в виде простого уравнения формальной кинетики не оказалась существенно полезной для решения практических задач. [c.52]

Проведенная [74] обработка результатов экспериментов [81] показала, что зависимость содержания кислорода в отходящих из колонны отработанных газах удовлетворительно описывается следующим уравнением [c.64]

Обычно принимается (или подразумевается), что протекающая реакция достаточно быстра, чтобы концентрация растворенного кислорода в основной массе жидкости поддерживалась равной нулю, и в то же время достаточно медленна, чтобы реакцией кислорода в диффузионной пленке можно было пренебречь. При таких обстоятельствах скорость поглощения кислорода единицей-объема раствора должна быть равной k a A, где а — межфазная поверхность в единице объема жидкости (в этих опытах сопротивление в газовой фазе пренебрежимо мало), и результаты экспериментов по абсорбции могут служить для определения k a. Условия, необходимые для выполнения обоих допущений, обсуждаются в разделе VI-1-2. [c.255]

Газообразный кислород, выделившийся в реакции, собирают при 25°С в бутыль, опрокинутую.над поверхностью воды (как показано на рис. 3-13). Атмосферное давление в лаборатории равно 1,(Ю атм. КоГда уровень воды в первоначально заполненной водой бутыли опускается до уровня воды в ванне, объем собранного газа достигает 1750 мл. Сколько молей газообразного кислорода собрано в эксперименте [c.147]

Так, работа выхода электронов ф возрастает, когда на N 0, СиО, 2пО или УгОй адсорбируется О2 [67], и уменьшается, когда тот же эксперимент производится с углеводородами или спиртами. Это значит, что кислород является акцептором, а углеводороды и спирты — донорами электронов. [c.30]

Так, в работе [И] автор исследует химический процесс, предполагая независимость скорости реакции от концентрации кислорода и температуры, что ни в коей мере не соответствует действительности. Естественным результатом произвольных допущений является плохая сходимость расчета и эксперимента, как это наблюдается в работе [4]. [c.304]

Оказалось, что в каталитических процессах (при невысоких температурах) результаты расчета и эксперимента близки, а в термических (при высоких температурах) экспериментальные конверсии могут быть заметно выше расчетных. Это объясняется двумя причинами а) не обязательно образуются все модификации серы б) имеют значение вторичные реакции. Наибольшее значение имеет вторая причина. Так, реакция Клауса протекает как в одну, так и в две стадии часть НзЗ в присутствии кислорода окисляется до ЗОг [c.352]

В имитационных моделях, предназначенных для углубленного исследования и интерпретации данных наблюдений в экспериментах с экологическими микросистемами, используются уравнения кинетики сложных гетерогенных систем. Блок-схема связей элементов в экологической системе приведена на рис. У1-3 [59]. Имитационные модели не только учитывают разнообразные компоненты системы и потребление кислорода на отдельных стадиях, но и используют закон сохранения количества вещества, в данном случае накопление азота в биомассе и выделение его при метаболизме или в результате гибели микроорганизмов [c.159]

При имитационном моделировании значительно полнее удается учесть отдельные каналы трансформации соединений фосфора и ее связь с превращениями органического вещества и динамикой биохимического потребления кислорода. С помощью ЭВМ полностью имитируется [59] наблюдаемая в экспериментах [61] трансформация соединений фосфора при различных температурах (рис. 1-4). [c.162]

В ЭТИХ экспериментах кислород находился в равновесии с субокисным поверхностным слоем неизвестного состава. Но, как показал Кофстед [7], при температуре выше 1000° С система всегда находится в равновесии с TajOj. [c.28]

Таким образом, проведенный эксперимент подтвердил предположение о том, что одна часть водорода (по весу) соединяется с 8 частями (также по весу) кислорода. А если это предположение справедливо, то, следовательно, 1 атом кислорода в 8 раз "иржелее двух атомов водорода взятых вместе и, таким образом, в 16 раз тяжелее одного атома водорода. Если вес водорода принять за единицу, то атомный вес кислорода составит 16, а не 8. [c.59]

Предполагают, что ацетилен и закись азота попали в конденсатор в результате частичной регенерации силикагелевого фильтра во время отключения установки без полного размораживания за шесть месяцев до взрыва. Оставалось неясным, почему в течение шести месяцев не взорвалась взрывчатая смесь в конденсаторе, если она в него попала. Исследования показали, что твердый ацетилен очень медленно растворяется в жидком кислороде. Растворимость же закиси азота приблизительно в 27 раз больше растворимости ацетилена. Твердое вещество, отложившееся виачале, преимущественно содержало закись азота [90% (мол.)], а поэтому было невзрывоопасным. Как показали расчеты и подтвердили эксперименты, через шесть месяцев твердый слой ацетилена толщиной 1 мм растворился, что и привело к образованию взрывчатой смеси. [c.372]

Ранние представления Попа, Дикстра и Эдгара [16], считавших, что начальная атака направлена на метильную группу в конце самой длинной алкильной цепи, уступили место общепризнанному мнению, что, строго говоря, атака свободных радикалов может быть направлена на любой атом водорода в углеводородной молекуле и что частота атак в любое положение зависит от таких обстоятельств, как реакционная способность водородных атомов, количество их в данном положении и в некоторых случаях от стерических факторов. В общем случао реакционная способность возрастает в ряду — первичный, вторичный и, наконец. Третичный атомы водорода. Например, в нормальных парафинах начальная атака направлена преимущественно на метиленовые Г1)упны, а между ними более или менее произвольно. Это было четко показано Бентоном и Виртом [6], которые, изучая самоокисление н-декана при 145° С, установили, что все восемь метиленовых групп в пределах точности эксперимента подвержены атаке в одинаковой степени, тогда как обе метильные группы являются гораздо менее реакционноспособными. Такой обычный характер атаки главным образом на метиленовые группы по является неожиданным в связн с ранними исследованиями свободнорадикальных реакций хлорирования однако доказательствам Бентона и Вирта противостоят утверждения других исследователей, нашедших, что атака направлена преимущественно в 2-положение [11]. Таким образом начальная ассоциация радикала и кислорода будет обычно приводить к образованию вторичного алкилперекисного радикала [c.271]

Здесь изомеризация наблюдается даже в отсутствии олефинов или алкилгалоида. В этом процессе расходуется кислород. Имеющиеся данные указывают на окислительный механизм, при котором углеводород либо непосредственно атакуется под влиянием катализатора, либо через стадию промежуточного окисления самого катализатора. Воздействие на углеводород, по-видимому, приводит к образованию ионов карбония, необходимых для инициирования реакции изомеризации. Вероятная гипотеза, подтверждаемая некоторыми эксперимент 1льными доказательствами (при применении бромистого алюминия), заключается в том, что часть галоидалюминия атакуется кислородом, причем высвобождается галоид и образуется окись алюминия или, более вероятно, оксигалоид алюминия. Галоид реагирует с парафином, образуя алкилгалоид, который, как уже было показано, является наряду с галоидводородом инициатором цепной реакции изомеризации. Это подтверждается [45] тем, что бром как промотор может быть замещен кислородом. [c.19]

Общий вывод по этим эксперимента.м заключается в следующем. В большинстве случаев величина q5 для конкретного окисла увеличивается с увеличением доли восстановленной поверхности Оц. /1,ля максимально окисленной поверхности (ро = 0) процесс десорбции кислорода характеризуется низкими значениями qs, для сильновосстановленной поверхности (Од 20-50%) — значениями qs, близкими к фазовому восстановлению окисла. Например, для N10 [c.8]

Реакционная способность углерода сильно зависит от его структуры и наличия в его составе примесей. Как показали эксперименты, проведенные в работе [3.49] с катализаторами крекинга, наибольшее влияние на выжиг коксовых отложений в диффузионной области горения оказывает добавление железа. На образце катализатора, содержащем 0.8% железа, отложенный кокс сгорал в два раза быстрее, чем на исходном катализаторе. В кинетической области присутствие железа мало влияет на скорость регенерации катализатора каталитического крекинга. Сгорание кокеа на образце, содержащем железо, обусловлено характером распределения кокса по сечению частицы катализатора. На таком катализаторе кокс в основном откладывается в периферийных областях частицы, а если учесть, что у используемого нами железоокисного катализатора объем пор и поверхность значительно меньше, чем у катализаторов крекинга, то необходимая глубина проникновения кислорода в зону горения уменьшается, в результате должно происходить ускорение выгорания отложений. [c.76]

Образование в результате реакции атомов водорода н кислорода, а также образование свободного гидроксила было доказано непосредственным экспериментом, участие в реакции малоактивных радикалов НОг доказано косвенными опытами. Чтобы описать развитие такого сложного процесса, необходимо знать законы изменения во времени концентраций всех индивидуальных частиц, имеющихся в системе. Такого рода задача несьма сложна, и до сего времени она не решена. Поэтому при анализе кинетики приходится пользоваться рядом упрощающих допущении. [c.218]

Рис.У1.2. Эксперимент Дж. Пристли по vl лeдoвallию фотосинтеза и дыхания. В конце XVIII в. Пристли проводи опыты, в которых наблюдал влияние дыхания растений, животных и процесса горения на состав воздуха. Хотя многое в этих опытах долго оставалось непонятным, был сделан главный вывод растения используют углекислый газ и выделяют кислород, а животные потребляют кислород и выдыхают углекислый газ.

Безусловно, наличие на металлических деталях пленки масла является крайне опасным. Это подтверждается экспериментами, при которых воспламенение масла, нанесенного на поверхность стальных деталей, при давлениях кислорода 1—3 Мн/м (10—30 кГ1см ) приводило к загоранию этих деталей. [c.179]

Сравним материалы по их действию на кинетику окисления топлива Т-6 и накопление продуктов уплотнения в топливе при окислении в приборе ТСРТ-2. Исходя из методики проведения экспериментов, для сопоставления целесообразно взять отношения bjba и G/Go, где G и Go — соответственно суммы продуктов уплотнения при окислении топлива с металлом без нею. Отношения G/Go приведены в табл. 6.3. На рис. 6.2 показана зависимость bibo от G/Gq. Как видно из рисунка, наблюдается линейная корреляция между окисляемостью топлива и количеством образовавшихся продуктов уплотнения fe/bo=l,6+2,9 G/Gq. Это позволяет предполагать, что в исследованных условиях окисления (избыток кислорода, температура 125—150°С) действие материалов прежде всего проявляется на начальных стадиях окисления топлива Т-6. При окислении топлива РТ исследованные материалы по активности в образовании продуктов уплотнения располагаются в той же последовательности. [c.211]

В случае прослоек, ограниченных гидрофильными поверхностями, ситуация меняется. Так, вблизи поверхности ионного кристалла Na l диполи воды ориентируются нормально к поверхности — главным образом за счет электростатического притяжения между ионами Na+ и отрицательно заряженными атомами кислорода воды [5]. Аналогичный вывод следует также из других численных экспериментов [6, 8]. В отличие от гидрофобных стенок, здесь имеет место некоторое повышение плотности воды и снижение тангенциальной подвижности ее молекул в слоях толщиной в несколько нанометров, что должно проявляться макроскопически как рост вязкости граничных слоев воды. [c.8]

Для интерпретации структурных результатов численных экспериментов очень важен вопрос формального определения водородной связи между молекулами воды. При анализе/-структур водородная связь вообще не может быть определена однозначным образом [386, 405, 406]. Это заключение согласуется с выводом Ю. И. Наберухина о том, что водородная связь может быть строго определена только для собственных структур, в частности, для / -структур [383]. Тем не менее вопрос о водородных связях в ансамбле /-структур столь важен, что, начиная уже с первых работ по моделированию водных систем, предлагались различные подходы к их поиску. При этом наметились две группы критериев водородных связей энергетические и геометрические. Согласно геометрическим критериям, любая пара молекул считается соединенной водородной связью, если расстояние между атомами кислорода, угол О—Н. .. О и (или) расстояние между атомом водорода и атомом кислорода не выходят за пределы некоторых значений, установленных на основании анализа данных о структурах кристаллов. Поскольку структуры кристаллов — это собственные (К) структуры, то прямое перенесение полученных для них зависимостей на мгновенные (/) структуры, собственно говоря, не правомерно. Согласно энергетическим критериям, любая пара молекул, энергия взаимодействия которой по модулю больше некоторой величины инв, считается соединенной водородной связью. Энергетический крите- [c.140]

Внесение заряженной частицы в кластер из молекул воды приводит, естественно, к резкой перестройке их структуры. Взаимное расположение молекул вокруг иона определяется, в основном, их ориентацией в поле иона. Как и в случае кластеров, состоящих только из молекул воды, термодинамика кластеров, содержащих ионы, достаточно подробно изучена экспериментально масс-спектрометрическими методами [407, 408]. Однака эти методы не могут дать информацию о структуре. Мало полезны для выяснения структуры и квантовохимические методы [308, 409], поскольку расчеты проводятся для кластеров, структура которых постулируется а priori. Но, разумеется, значение квантовохимических расчетов огромно. Вез них, в частности, было бы невозможно разработать систему реалистических потенциалов, описывающих взаимодействие ионов с молекулами воды. Необходимо, однако, отметить, что, согласно квантовохимическим расчетам, равновесные расстояния ион — атом кислорода воды приблизительно на 20 пм короче наиболее вероятных расстояний в соответствующих кристаллогидратах. Подробное рассмотрение этого вопроса [386] вынудило нас ввести в аналитические потенциальные функции, аппроксимирующие результаты квантовохимических расчетов, поправки, обеспечивающие согласие расстояний ион — атом кислорода, получаемых в процессе численных экспериментов, с кристаллохимическими данными. Авторами работ по моделированию кластеров, состоящих из ионов и молекул воды, подобные поправки не вносились [410—412]. [c.145]

В последующие годы Генри Кавендиш открыл водород (1766), Да-ниель Резерфорд-азот (1772), а Джозеф Пристли изобрел насыщенную углекислым газом воду и открыл моноксид азота ( веселящий газ ), диоксид азота, моноксид углерода, диоксид серы, хлористый водород, аммиак и кислород. В 1781 г. Кавендиш доказал, что вода состоит только из водорода и кислорода, после того как он наблюдал, как Пристли взорвал эти два газа (Пристли впоследствии вспоминал об этом как о случайном эксперименте для развлечения нескольких философствующих друзей ). Открытие кислорода (рис. 6-2) заставило Антуана Лавуазье отказаться от господствовавшей в химии XVIII в. флогистонной теории горения. История крушения этой теории показывает важность количественных измерений в химии. [c.272]

Нечетный электрон в молекуле СН так и остается неспаренным. Наличие у атома или молекулы одного или нескольких неспаренных электронов обусловливает физическое свойство, называемое парамагнетиз.чо.ч мы будем обсуждать его подробнее в следующей главе. Эксперимент показывает, что молекула СН парамагнитна, и это согласуется с наличием в ней неспаренного электрона, предсказываемым льюисовой структурой молекулы. Однако не все парамагнитные молекулы легко описать при помощи льюисовых структур. Молекулой с кратными связями и особенно труднообъяснимым (в рамках теории Льюиса) парамагнетизмом является О2, которая имеет в основном состоянии два неспаренных электрона и, следовательно, должна быть парамагнитной. Для объяснения таких магнитных свойств молекулярному кислороду пришлось бы приписать необычные структуры [c.470]

Эту реакцию с учетом замечаний по поводу реакции 19- также можно отнести к реакциям разветвления. Она имеет очень низкий коэффициент скорости и так же, как и реакция 20, не относится к числу важных (52j < 0,02). Тепловой эффект отрыва атома И из молекулы H Oj атомарным кислородом значительно меньше, чел1 в случае отрыва его атомом водорода, а предэкспопенты для обоих вариантов должны отличаться примерно пропорционально числу двойных столкновений (иначе говоря, массам), поэтому значение A.ti должно быть примерно на порядок ниже А а. Немногочисленные имеющиеся экспериментальные данные [И, 52, 96, 97] основаны на измерении скорости убыли радикала О. Поскольку, однако, при этом полностью не учитываются другие возможные каналы убыли О, в том числе и более вероятные реакции 4—6, приведенные рекомендации можно рассматривать как верхнюю оценку kti с неопределенным доверительным интервалом. В численных экспериментах наибольшая чувствительность процесса к вариациям kgi наблюдалась в области четвертого предела воспламенения, в котором уже 5-кратное уменьшение кц приводило к 5%-ным отклонениям от экспериментально измеренных периодов индукции. Учитывая, однако, возможное влияние других плохо определенных коэффициентов — в первую очередь kie—kjg, а также то обстоятельство, что реакция 21 является линейной комбинацией более быстрого маршрута [c.287]

Для окисления аммиака в псевдоожиженном слое диаметром 0,11 м использовали газовую смесь, содержащую 90% кислорода и 10% аммиака. Установлено что теория поршневого режима хорошо согласуется с экспериментом нри достаточно больших скоростях газа, когда появляются поршнп. [c.220]

При изучении кинетики высонотемиературного окисления ко1кса первые эксперименты проводили с воздушным потоком. Была разработана система подачи воздуха в печь нагрева дериватографа. Причем перед входом в печь нагрева брали пробу для определения концентрации кислорода в пото ке на хроматографе. На выходе из печи была смонтирована система отвода продуктов реакции, по которой они направлялись также на хроматограф. На выходе системы был поставлен вакуум- насос так, что вся система была вакуумирована. Устанавливая разную производиггельность вакуум-насоса, меня- [c.52]

Эти конструктивные элементы позволили провести ряд экспериментов и оценить возможность дальнейшего проведенйя исследования. Как показал анализ полученных кинетических кривых, созданная установка имела некоторые недостатки. Так, в момент включения вакуум-насоса и перехода от-потока инертного газа (азота и гелия) к кислородсодержащему газу концентрация кислорода устанавливалась до заданного [c.54]

Так, в работе [135] авторы исследуют химический процесс, предполагая независимость акорости реакщии от концентрации кислорода и температуры, что ни а коей мере не соответствует действителыности. Более строго сформулирована модель в работах [136, 137], однако и здесь сделаны ео босно-ванные допущения и не проведено исследование решения. Естественным результатом произвольных допущений является плохая сходимость расчета и эксперимента, как это наблюдается в работе [138]. [c.136]

Для выявления оптимальной концентрации катализатора, нанесенного на уголь, проводили эксперименты по окислению н-додецилмеркаптана молекулярным кислородом в присутствии катализаторов, приготовленных на основе угля АГ-5 с различной концентрацией нанесенного фчалоцианина. [c.68]

Наряду с термодинамическими характеристиками, мерой прочности связи кислорода с решеткой могут служить и такие кинетические характеристики, как начальная скорость восстановления окислов водородом или скорость гомомолекулярного или гетерогенного изотопного обмена кислорода на окислах. Первый метод был применен Захтлером и Дебуром [43 ], а второй широко развит Боресковым и его школой [42, 44, 45]. Слабой стороной использования кинетических параметров является, то, что по ним имеется мало данных, они не поддаются приближенным расчетам и для своего определения требуют эксперимента, вполне сравнимого по сложности с прямым определением активности и селективности катализатора. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология