Влияние концентрации катализатора на скорость реакции

Рис. 4. Влияние концентрации катализатора Ск (кривая 1) и активатора Са (кривая 2) на константу скорости каталитической реакции.

Рис. У.34. Влияние концентрации катализатора на скорость реакции карбонилирования дизельной фракции сланцевой смолы.

Механизм действия катализатора принципиально отличается от влияния температуры на скорость реакции. При повышении температуры скорость реакции возрастает вследствие увеличения концентрации активных молекул за счет поглощения энергии извне. Катализатор источником энергии не является и концентрацию активных молекул изменить не может. Роль катализатора сводится к тому, что в его присутствии энергия активации реакции снижается и, следовательно, скорость реакции возрастает. Так как катализатор снижает энергии активации прямой и обратной реакций на одинаковую величину, то смещения химического равновесия под влиянием катализатора не происходит. [c.120]

Для реакций, протекающих под влиянием кислотных катализаторов, скорость реакции можно выразить как к С .С , а так как концентрация катализатора остается постоянной, то в этом случае реакция является реакцией второго порядка. После интегрирования выражение принимает вид [c.101]

Рис. 2. Влияние температуры на скорость реакции гидрирования ДМТ. Давление 200 ат, время 20 мин концентрация катализатора—1%.

Были поставлены опыты, в которых меняли общую концентрацию мономеров при постоянном их соотношении (43,9 мол.% винилизобутилового эфира) и постоянной концентрации катализатора. Скорость реакции была первого порядка по мономеру вплоть до 4 моль 1л по аналогии с гомополимеризацией предполагалось, что реакция имеет третий порядок и скорость ее зависит от произведения [Сумма мономеров]-[Катализатор] . Кривая, связывающая скорость сополимеризации с составом исходной смеси, имела минимум при 40% винилизобутилового эфира, в то время как вышеприведенному выражению должен соответствовать минимум при 22%. Это расхождение объясняли, делая предположение, что на каждое из обоих равновесий между иодом и мономером оказывает влияние присутствие другого мономера за счет изменения диэлектрических свойств среды. Кажется также, что диэлектрические эффекты должны были бы сказываться на значениях кц и ко, но в полученных данных не содержится никаких указаний на это. [c.488]

Уменьшение производительности при более коротких периодах было связано, очевидно, с демпфированием колебаний входных концентраций на экспериментальной установке. Из-за сильного торможения водородом на рутениевом катализаторе скорость реакции синтеза NHз невелика. При циклическом ведении процесса влияние этого фактора может быть заметно ослаблено, что показано экспериментально при периодической подаче водорода на катализатор при 300°С и атмосферном давлении скорость реакции синтеза удалось увеличить на два порядка. Период импульсов при этом равнялся нескольким минутам [5]. Важно отметить, что наблюдаемая скорость химического превращения в нестационарном режиме на рутениевом катализаторе оставалась чрезвычайно малой. [c.32]

В общем случае скорость химической реакции зависит от времени. Решающее влияние на нее оказывают концентрации реагирующих веществ, температура и катализаторы. Скорость реакции характеризуется количеством вещества, вступающего в реакцию в единицу времени. Такое определение не является точным, поскольку в реакции участвует несколько химических соединений исходные, промежуточные вещества и продукты реакции. Поэтому в химической кинетике принято говорить не о скорости химической реакции вообще, а о скорости по некоторому компоненту. [c.310]

Достигнутое равновесное состояние реакции сохраняется лишь до тех пор, пока условия, в которых она протекает, остаются постоянными. Изменяя эти условия, можно сдвинуть достигнутое равновесие в ту или другую сторону — например, в сторону образования сложного эфира путем повышения (в соответствии с законом действия масс) концентрации спирта или уксусной кислоты или же путем выведения из сферы взаимодействующих веществ одного из продуктов реакции, например воды, связывая воду серной кислотой. Наоборот, при добавлении воды к смеси можно обеспечить течение реакции в обратном направлении, т. е. ускорить гидролиз сложного эфира. Течение реакции в ту или иную сторону может быть резко ускорено с помощью катализаторов. Важно, наконец, отметить, что строение спирта и кислоты оказывает существенное влияние как на скорость реакции этерификации, так и на быстроту гидролиза сложного эфира. Законы этерификации были в свое время (1877 г.) детально разработаны нашим соотечественником Н. А. Меншуткиным. Эта работа имела большое принципиальное значение, так как обеспечила возможность управления многочисленными химическими процессами, представляющими большой производственный интерес. [c.130]

Изучение влияния концентрации катализатора па скорость реакции карбонилирования проводилось при 162°, давлениях 200 и 300 ат, подаче сырья 3,6 объема на 1 объем реактора в час. Концентрация катализатор менялась в пределах 0,03— [c.351]

В уравнении (111.28) х задается или определяется из диаграммы х—t, k определяется из опытных данных или методами моделирования влияние температуры иа скорость реакции определяют по уравнению Аррениуса. Определяемой величиной в (VII.28) при проектировании служит время контакта газа с катализатором (т). Уравнения скорости реакции во многих случаях аналитически не интегрируется. Поэтому для приближенных расчетов используют метод графического интегрирования. Предпочтительнее использование ЭВМ, на которых при разработанной программе можно варьировать параметры процесса и быстро находить оптимальное сочетание температуры, концентрации исходных компонентов и количества ступеней превращения, соответствующих максимальному значению скорости процесса. [c.250]

В табл. 2 приведены данные по влиянию концентрации катализатора на скорость реакции и выход целевого продукта. Показано, что для успешного проведения процесса достаточно загрузить 0,5— [c.76]

Поэтому установление предельной толщины слоя, меньше которой реакция проходит в кинетической области, т. е. скорость ее определяется только скоростью реакции поликонденсации, имеет очень важное зачение. Было высказано предположение [49], что при толщине слоя расплава 0,5 мм исключается влияние диффузии на общую кинетику процесса, тогда как при использовании более толстых слоев наблюдается переход в диффузионную область. Эти выводы малочубедительны из-за недостаточно надежного определения порядка реакции и отсутствия данных для более тонких слоев. Процесс поликонденсации в гонких слоях полиэтилентерефталата был исследован Стевенсоном [50], Кэмпбеллом [51] и описан в ряде патентов [52]. Чефелин [53] использовал методику Маркеса поликонденсации в вакууме в запаянных вращающихся ампулах и динамометрический метод с применением весов Мак-Бена с кварцевой спиралью и показал, что только в пленке расплава толщиной 0,005—0,02 мм исключено влияние диффузии на скорость реакции и константа скорости возрастает при повышении степени полимеризации исходного полимера, концентрации катализатора и температуры. Он же привел данные [53] о том, что в области конверсии 95—98% при 280 °С и остаточном давлении 0,16 кПа (1,25 мм рт, ст.) выделение этиленгликоля протекает как реакция второго порядка с константой скорости К-= 1,30-10 г-мoль с" при концентрации ацетата сурьмы 0,092% (масс.). [c.69]

Для любой авто ката литической реакции, происходящей в жидкой фазе, скорость реакции постепенно возрастает с увеличением концентрации катализатора, но понижение концентрации промежуточных продуктов противодействует этому влиянию концентрации катализатора и скорость реакции начинает уменьшаться. Поэтому автокаталитические реакции графически выражаются кривыми синусоидального типа [130]. Математическое выражение скорости авто каталитической реакции находится в соответствии с двумя требованиями I) в начале реакции катализатор не присутствует и 2) скорость реак-ции пропорциональна концентрации реагирующего продукта. [c.347]

Влияние концентрации катализатора на скорость реакции изучали при 120 и 145° С. [c.257]

Результаты, полученные нами при изучении влияния концентрации катализатора на скорость исследуемой реакции, показывают, что значение эффективной константы скорости прямо пропорционально квадрату общей концентрации бензолсульфокислоты. Из температурной зависимости константы скорости реакции была вычислена кажущаяся энергия активации процесса, значение которой оказалось равным 10 ккал моль. [c.187]

Достигнутое равновесное состояние реакции сохраняется лишь до тех пор, пока условия, в которых она протекает, остаются постоянными. Изменяя эти условия, можно сдвинуть достигнутое равновесие в ту или другую сторону — например, в сторону образования сложного эфира путем повышения (в соответствии с законом действия масс) концентрации спирта или уксусной кислоты или же путем выведения из сферы взаимодействующих веществ одного из продуктов реакции, например воды, связывая воду серной кислотой. Наоборот, при добавлении воды к смеси можно обеспечить течение реакции в обратном направлении, т. е. ускорить гидролиз сложного эфира. Течение реакции в ту или иную сторону может быть резко ускорено с помощью катализаторов. Важно, наконец, отметить, что строение спирта и кислоты оказывает существенное влияние как на скорость реакции этерификации, так и на быстроту гидролиза сложного эфира. [c.128]

Повышение концентрации катализатора при постоянстве значения способствует увеличению скорости реакции лишь до известного предела, выше которого влияние концентрации катализатора становится мало заметным и скорость стремится к предельному постоянному значению. [c.431]

При концентрации окиси углерода, равной 4—6%, оптимальное отношение олефин На равно 2,5—3 [48]. В этом случае из этилена получены жидкие углеводороды с выходом до 700 мл м исходной газовой смеси. При повышении концентрации олефина скорость реакции уменьшается, при увеличении содержания На усиливается побочная реакция гидрирования. Разбавление исходной газовой смеси азотом не влияет на общий выход углеводородов, но снижает производительность катализатора. Аналогичное влияние оказывает увеличение объемной скорости в интервале 100—500 час . При совместной гидрополимеризации этилена и его гомологов последние вступают в реакцию лишь при избытке олефина по отношению к этилену. Этилен реагирует в 2—3 раза быстрее, чем пропилен и бутен-1, и в 3—5 раз, чем изобутилен [49]. [c.39]

Действие катализатора при гомогенном катализе связано с возникновением промежуточных реакций, в которых участвует катализатор и которые протекают значительно быстрей, чем основная реакция. Отсюда становится ясным влияние концентрации катализатора на скорость реакции. [c.179]

Специфическое влияние давления на скорость реакции полимеризации выявляется при сравнении его с такими параметрами процесса, как температура и концентрация катализатора. При повышении температуры и увеличении концентрации катализатора скорость реакции увеличивается, но при этом образуются низкополи-меризованные продукты. Давление же ускоряет реакцию и способствует получению высокополимеризованных продуктов. [c.194]

Основными параметрами, которые приходится учитывать почти во всех 1фоцессах, являются концентрация, температура, давление и действие катализаторов. Влияние концентрации на скорость реакции. Взаимодействие между молекулами возможно лишь при условии их столкновения. Следовательно, чем чаще [c.90]

По данным предварительных исследований было установлено [155], что в целом на величину конверсии исходных веществ и выход конечных продуктов оказывают влияние шесть факторов время реакции, температура, число оборотов мешалки, концентрация катализатора, скорость подачи этилена и начальная концентрация бензола. Для этих шести факторов при варьировании их на двух уровнях (табл. 23) планирование эксперимента было выполнено [1561 по методу центрального композиционного рототабельного планирования с использованием четвертьреплик с генерирующими соотношениями = = и Хд = X X X . [c.228]

Рис. 3. Влияние концентрации на скорость реакции дегидратации бутен-1 -диола-3,4 в 2,5-дигидрофуран Температура — 70°С, начальная концентрация диола 0,2 моль/л а — кинетические кривые б — определение порядка реакции по катализатору Концентрация катализатора, мол1 л 1 0,03 2 — 0,04 3 — 0,06

Большое влияние на скорость процесса сополимеризации оказывает концентрация введенного катализатора. С увеличением концентрации катализатора скорость реакции сополимеризации увеличивается (рис. 2). При соотношении компонентов ТДИ ГМДИ = 2 1 реакция нротекаег быстрее, чем при соотношении 3 2. [c.17]

Более подробно роль водорода при образовании пятичленных циклов з алканов и алкенов в присутствии Pt/ изучена в работе [108]. В частности, изучено влияние концентрации водорода в его смесях с гелием на скорость реакции Сз-дегидроциклизации 2,2,4-триметилпентана. Показано, что обработка катализатора гелием изменяет состояние его поверхности и Сз-дегидроцикли-зация в токе этого газа уже не происходит. Скорость реакции возрастала с увеличением содержания Hj в газовой смеси (рис. 45). При исследовании зависимости скорости Сз-дегидроциклизации 2,2,4-триметилпентана от скорости пропускания Из установлено, что при малых концентрациях Нг скорость реакции возрастает с увеличением скорости пропускания Нг. Дальнейшее увеличение концентрации Нг приводит к снижению скорости реакции (рис. 46). Это, по-видимому, связано с уменьшением времени контакта углеводорода с катализатором и, возможно, с ускорением обратной реакции — гидрогенолиза пятичленного кольца. [c.233]

Влияние концентрации катализатора на скорость реакции оксосинтеза систематически еще не изучено. Наилучшим практическим методом изучения такого влияния, принимая во внимание нестабильность гидрокарбонила, является введение кобальта в виде дикобальтоктакарбонила. Имеются сообщения, что небольшие количества кобальта могут катализировать реакцию. Хорошо известно, например, что в автоклавах, повторно используемых для проведения реакции оксосинтеза, реакция проходит. лучше, чем в совершенно чистом новом автоклаве. Большинство реакцйй проходит при концентрации кобальта 0,5—5,0% мол. Весьма вероятно, что при изучении кинетики реакции в указанной выше области концентрации между скоростью реакции и концентрацией дикобальтоктакарбонила будет найдена зависимость, близкая к первому порядку. [c.292]

Результаты расчетов представлены в виде кривых на рис. 4.1. Границы кинетической области, которая расположена выше кривых, приведены в координатах входная температура-начальная концентрация кислорода Как видно из рисунка, выжиг кокса в кинетической области может быть реализован не для любых условий. Например, при начальной закоксованности 3% (масс.) и температурах ни ке 500 °С (при = = 10% (масс.) и Тг< 510 °С) регенерация катализатора будет проходить в области внутренней диффузии даже в атмосфере чистого кислорода. Аналогичная ситуация возникает при низких концентрациях кислорода. Так, при q = 3% (масс.) и концентрации кислорода ниже 6,5% (об.) (при 10% масс, и X <9% об.) даже при температурах 750 °С кинетические условия выжига кокса реализовать невозможно. Этот результат согласуется с выводом Ч. Саттерфилда [75] скорость горения прямо пропорциональна концентрации кислорода в окислительном газе, но так как реакция лимитируется диффузией, то влияние температуры на скорость реакции незначительно . Иногда в литературе медленную скорость удаления кокса, например, для условий qt = 6% (масс.), х = 2% (об.) и 7 = 487 °С [153] объясняют протеканием процесса исключительно в кинетической области. Однако из того факта, что скорость выжига мала, вовсе не следует, что процесс лимитируется кинетикой. Как видно из рис. 4.1, единственно возможная область протекания процесса при таких условиях-внутридиффузионная или переходная. [c.77]

Сопоставление вышеприведенных работ по кинетике гидрогено-лиза глюкозы, сорбита и глицерина показывает различие (иногда существенное) в полученных результатах, которое, очевидно, объясняется (помимо отличий в методике кинетического эксперимента) использованием разных концентраций катализатора и крекирующего агента. Таким образом, полученные в каждой из работ константы скорости, значения энергии активации, предэкспоненци-альные множители имеют локальное значение, так как привязаны к фиксированным значениям остальных параметров. Дальнейшие исследования кинетики этого сложного процесса целесообразно направить на определение истинных порядков реакции каждой из стадий, исследование щелочного ретроальдольного расщепления глюкозы, взаимного влияния концентраций катализаторов гидрирования, расщепления и гомогенных сокатализаторов, влияния дезактивации катализатора в ходе процесса и других факторов. Когда математическая модель будет учитывать влияние всего десятка факторов, воздействующих на выход целевых продуктов при гидрогенолизе, ее можно будет применить для целей оптимизации и управления. [c.131]

Каталитическая реакция метана с водяным паром изучена многими исследователями, особенно русскими Бодровым, Аппельбаумом и Темкиным [57]. Эйкерс и Кэмп [581, используя никелевый катализатор на кизельгуре, изучили в интегральном реакторе при температуре 638 С и давлении 1 ат влияние концентрации на скорость этой реакции. Они нашли, что реакция имеет первый порядок по метану, что как СО, так и Oj являются первичными продуктами, а реакция конверсии СО либо совсем отсутствует, либо протекает очень медленно. Они предположили, что хемосорбция СН4 или расщепление СН4 на радикалы Hj и является стадией, лимитирующей скорость процесса, и определили, что энергия активации этой стадии равна 9 ккал1моль. [c.110]

В соответствии с этим уравнением, увеличение концентрации водородных иоиов сдвигает равновесие вправо (т. е., в конечном счете, увеличивает процентное содержание окисленного железа). Однако влияние pH на скорость реакции имеет совершенно противоположный характер в сильно подкисленных растворах окисление железа дeт чрезвычайно медленно. Таким образом, влияние различных катализаторов (в том чусле и ионов Н + ) на скорость реакции своеобразно и обычно не связано непосредственно с величиной окислительного потенциала. [c.355]

Рассматривая влияние разбавления на скорость реакций гидролиза, катализируемых слабыми электролитами (органическими кислотами), нельзя не заметить сильного действия, оказываемого на скорости этих реакций введением солей кислот — катализаторов. Изучение природы такого влияния стало объектом ряда работ химиков в конце XIX в. Как показал в 1888 г. Шпор [189], в присутствии солей сильных кислот катализирую щая способность этих кислот увеличивается, а при введении солей слабых кислот — падает. Через два года Аррениус выяснил, что сила слабой кислоты в присутствии (ее.— В. К.) солей... приблизительно обратно пропорциональна количеспву соли [.90, стр. 7], поскольку добавление к раствору анионов кислотного остатка резко уменьшает степень диссоциации слабой кислоты. Вызванное этим уменьшение концентрации ионов водорода сильно замедляет реакцию. Поэтому малые количества нейтральных солей действуют намного сильнее при большом разбавлении кислоты, чем при малом [122, стр. 239]. [c.49]

При изучении влияния начальной концентрации на скорость реакции было обнаружено, что при низких концентрациях реакция имеет первый порядок по бензолу, а нри высоких — порядок меньше единицы. Уменьшение соотношения ванадия и молибдена влечет за собой, уменьшение каталитической активности. Кинриянов и Шостак [93] изучили влияние изменения соотношения МоОз и УгОа в катализаторе на оптимальные выходы МА. Хотя выходы малеинового ангидрида, приводимые в этой работе, были довольно низкие, авторы показали, что максимальной активности катализатор достигает при содержании в нем от 70 до 85% У2О5 и от 15 до 30% МоОз. [c.213]

Вильгёльми изучал влияние температуры на скорость реакции и, что очень существенно для выяснения каталитической роли кислоты, пытался определить зависимость скорости инверсии от концентрации катализатора, но он не нашел здесь существенных результатов. Заканчивая свою работу, он писал Я должен предоставить химикам решить вопрос о том, окажутся ли полученные формулы применимыми к другим химическим реакциям, а если это окажется именно так, то в какой степени. Во всяком случае, все реакции, в которых принято видеть действие каталитической силы, как мне кажется, принадлежат к этому классу [1]. [c.77]

Константы скоростей изомеризации должны коррелировать с нуклеофильностью аминов по отношению к ненасыщенному атому углерода. Это практически наблюдалось при изучении катализируемой различными нуклеофилами изомеризации этилового эфира о-метокси6ензилиденуксусной кислоты, которая протекает под влиянием таких разных по природе нуклеофилов, как вода, щелочи, амины и различные соединения с активной метиленовой группой. Было обнаружено, что в области малых концентраций катализатора скорость изомеризации пропорциональна последним. Ниже приведены каталитические константы скорости (к, = э п/стехиометрическая каталитическая концентрация) для реакции цис-транс-жаомержзадти этилового эфира 2-мет- [c.336]

Показано, что влияние температуры на скорость реакции проявляется в пр(Н ую очере.дь на концентрации частиц, дающих в зоне реакции активные ас-социаты с реагентами, и во вторую очередь на ускорении распада ассоциата. Катализатор — это вещество, которое при внесении в систему за счет свои.х химичсски.х свойств — более легкой диссоциации (дающей ионы, радикалы) или более эффективной ассоциации — дает с веитествами ассоциаты, в которых разрываемые в ходе реакции связи более ос чаблены. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология