Среда как катализатор химической реакции

Итак, сложный химический процесс, состоящий из ряда параллельных и последовательных простых реакций, можно описать системой дифференциальных уравнений, включающих скорости отдельных стадий. Решение системы дифференциальных уравнений — уже проблема математическая. Однако проинтегрирована ли система уравнений и получено ли окончательное решение в элементарных функциях, моделируется или рассчитывается процесс на ЭВМ, необходимо знать значения констант скоростей простых реакций. В формальной кинетике не раскрывается природа констант скоростей реакций. Константы входят как постоянные множители, значения которых определяются из опытных данных. Важнейшей задачей кинетики является раскрытие закономерностей, определяющих зависимость к от строения реагирующих молекул и условий опыта — температуры, среды, катализатора и других факторов. Задача эта решается двумя путями с одной стороны, идет накопление опытного материала о зависимости констант скоростей элементарных реакций к от различных факторов, с другой — делаются попытки создания теории элементарного химического акта и элементарных реакций, которая позволит предсказать значения к простых реакций в зависимости от строения реагирующих молекул и условий опыта. [c.556]

При рассмотрении действия катализаторов следует учесть, что реакции могут протекать в гомогенной и гетерогенной средах. Независимо от того, в какой среде протекает химическая реакция, сущность действия катализаторов одна и та же катализаторы активно участвуют в данной химической реакции с образованием различных промежуточных соединений. В качестве примера рассмотрим известную вам реакцию этилена с водой, т. е. получения этанола из этилена. [c.92]

Вода. Полярность молекул воды. Понятие о водородной связи. Лед, вода, водяной пар. Термическая диссоциация воды. Теплота образования воды. Вода как растворитель, как среда для химических реакций и как химический реагент. Электролиз солей в водном растворе, электролиз воды. Взаимодействие воды с металлами и окислами. Реакция нейтрализации и реакция гидролиза. Вода как катализатор. Перекись водорода и ее получение. Сели перекиси водорода. Окислительные и восстановительные свойства перекиси водорода. Разложение перекиси водорода как случай реакции самоокисления-самовосстановления. [c.85]

Среди многих факторов, влияющих на скорость химической реакции, особое значение придается катализаторам. Катализаторы — вещества, изменяющие скорость химического процесса, но остающиеся после реакции в химически неизменном виде и первоначальном количестве. Катализ — явление изменения скорости химической реакции под действием катализатора. Различают автокатализ, катализ гомогенный и гетерогенный. [c.35]

Описанный механизм иллюстрирует два важных аспекта химических реакций незавершенность большинства реакций и необходимость использования катализатора. Не из каждой распадающейся молекулы неустойчивого промежуточного продукта образуется бромбензол многие молекулы распадаются, приводя снова к исходному реагенту. В результате большинства синтезов появляется смесь, в которой желаемый конечный продукт является лишь одним из компонентов (в лучшем случае главным) среди ряда возможных продуктов. Одна из проблем химического синтеза заключается в разработке таких способов и путей синтеза, которые максимально увеличивают выход желаемого продукта. Часто длинный обходной путь лучше очевидного одностадийного синтеза, если более сложный синтез приводит практически к единственному продукту. [c.303]

Отдельные группы реакций разбивают на подгруппы по виду кинетического уравнения, описывающего скорость процесса, по порядку и молекулярности реакции и по некоторым другим признакам. В качестве кинетического критерия реакционной способности химической системы можно было бы взять скорость реакции. Учитывая, что скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ [см. уравнение (193.1)], разумно выбрать какое-то стандартное состояние по концентрациям реагирующих веществ. В качестве такого стандартного состояния принимают состояние системы, когда концентрации реагирующих веществ Сь Са,. .., С равны единице. При этом скорость реакции численно равна константе скорости реакции к. Следовательно, в качестве кинетического критерия реакционной способности системы в направлении определенной реакции при концентрациях реагирующих веществ, равных единице, можно принять константу скорости этой реакции. Последняя определяется предэкспо-ненциальным множителем А и энергией активации Е . Теория кинетики химических реакций должна раскрывать физическую сущность Л и и закономерности, определяющие влияние различных факторов — температуры, среды, катализатора, строения молекул и др., на Л и 2 следовательно, и на общую скорость процесса. Зная закономерности влияния различных факторов на Л и реакций, можно синтезировать эффективные катализаторы и создавать условия, при которых реакция пойдет в нужном направлении с высокими скоростями. [c.532]

Другой тип гигантских биологических молекул — белки в зависимости от своей природы они выполняют одну из двух следующих функций действуют в качестве катализаторов химических реакций, за счет которых поддерживается жизнь клетки, и являются строительным материалом для мышечных волокон, превращая химическую энергию аденозинтрифосфата (АТФ) в механическую энергию мышечного сокращения. Это дает организму возможность перекачивать кровь, усваивать пищу и передвигаться. Важную роль играют белки и как природные защитные материалы, из молекул которых построены кожа, мех, перья, предохраняющие животных от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Издавна пользуется этими белковыми материалами и человек. [c.65]

Под названием витамины понимают органические вещества разнообразной структуры, являющиеся биологическими катализаторами химических реакций, протекающих в живой клетке, и участвующие в обмене веществ, преимущественно в составе ферментных систем. В организм человека и животных витамины поступают из внешней среды. Потребность человека и животных в витаминах неодинакова некоторые витамины, как, например, тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота и другие, необходимы каждой живой клетке. Другие, например аскорбиновая кислота, необходима человеку, обезьяне, морской свинке, остальные животные не нуждаются в ней, так как способны к самостоятельному биосинтезу. [c.631]

Потребность человека и различных животных в витаминах неодинакова. Некоторые витамины, такие, как тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, пиридоксаль и пиридоксамин и некоторые другие, необходимы как катализаторы химических реакций для каждой живой клетки они не синтезируются тканями человека и животных и должны поступать из внешней среды. Другие витамины нужны не всем животным, так, например, -аскорбиновая кислота необходима для человека, обезьяны и морской свинки, а остальные животные не нуждаются в поступлении ее из внешней среды, так как способны к самостоятельному биосинтезу поэтому для этих видов животных -аскорбиновая кислота не является витамином. [c.6]

СРЕДА КАК КАТАЛИЗАТОР ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ [c.81]

При изучении чистых ферментов особо выделяются две их особенности по сравнению с обычными химическими катализаторами. Первая из них — это способность ферментов служить превосходными катализаторами химических реакций, протекающих в водных растворах при комнатной температуре и почти нейтральной реакции. Вторая особенность — это высокая специфичность ферментов. Как известно, химические катализаторы весьма эффективны лишь в некоторых критических условиях, например при высокой температуре и в очень кислой среде. [c.202]

В каждом организме непрерывно происходит обмен веществ, слагающийся из огромного числа разнообразных химических реакций и представляющий собой проявление взаимодействия организма с внешней средой. Отдельные химические реакции осуществляются в организме с необычайной легкостью, в то время как то же самое вещество вне организма изменяется с большим трудом. Это объясняется тем, что в организме имеются катализаторы белковой природы - ферменты, которые ускоряют течение отдельных химических реакций, а следовательно, и всего обмена веществ. [c.46]

Оствальд был среди тех европейских ученых, которые открыли и оценили работы Гиббса. В 1892 г. он перевел статьи Гиббса по термодинамике на немецкий язык. Оствальд почти сразу же начал применять теории Гиббса при изучении катализа. Катализ (термин, предложенный Берцелиусом в 1835 г.) — изменение скорости химической реакции в присутствии небольших количеств веществ (катализаторов), которые не принимают видимого участия в реакции. Так, в 1816 г, Дэви установил, что порошкообразная платина [c.114]

Известно, что в любом химическом процессе, особенно в гетерогенном, явления переноса вещества и энергии играют существенную роль, В большинстве случаев стремление к оптимальному проведению процессов сводится к тому, чтобы обеспечить условия достижения режима химической кинетики. Для этого создают интенсивную конвекцию среды, облегчают доступ реагентов к активным поверхностям за счет измельчения катализаторов или нанесения на соответствующие носители и т. д. В результате уменьшается сопротивление процессам переноса и устраняется влияние последних на химическую реакцию. [c.186]

X е м и л ю м и н е с ц е н т н ы е индикаторы. Во многих химических реакциях выделяется свободная энергия, большей частью в виде тепла. Известны случаи, когда часть энергии выделяется в виде света. Это явление называется хемилюминееценцией. Пример свечение белого фосфора, связанное с его медленным окислением. Хемилюминесцен-ция веществ, применяющихся как индикаторы, наблюдалась впервые в 1928 г. В последнее время наиболее часто применяется люминол (гидра-зид аминофталевой кислоты). В реакции этого вещества с перекисью водорода в и елочной среде в присутствии некоторых катализаторов, например солей меди, наблюдается свечение. Реакцию схематически представляют так [c.271]

Термодинамика не дает никаких сведений о времени, необходимом для достижения равновесия это уже неоднократно подчеркивалось выше. Термодинамика лишь сопоставляет исходное и конечное состояние реагирующей системы, характеризуя их такими функциями состояния, как Т, Р, V, Е, Я, 5 и С. Изменения этих величин не зависят от того, протекает реакция за наносекунду (10 с) или за эон (10 лет), а также от того, осуществляется реакция в одну стадию или в тысячу стадий, при условии что исходное и конечное состояния системы в каждом случае одни и те же. В отличие от этого кинетика занимается изучением скорости протекания реакций. Камень, скатывающийся по склону горы, останавливается и остается сколь угодное время неподвижным, если он встречает на своем пути барьер, высота которого может составлять даже небольшую часть высоты самой горы. Если этот камень будет случайно потревожен прохожим, вероятность того, что за определенный промежуток времени он перескочит через препятствие и продолжит скатываться с горы, зависит среди прочих факторов и от высоты барьера. Задачей химической кинетики является исследование барьеров химических реакций и установление их роли в замедлении реакций, а также путей преодоления барьеров при надлежащих химических условиях или их обхода при помощи катализаторов. [c.393]

Источники воспламенения в условиях производства весьма разнообразны как по своему появлению, так и по параметрам. Наиболее вероятными являются открытый огонь и раскаленные продукты горения нагретые до высокой температуры поверхности технологического оборудования тепловое проявление механической и электрической энергии тепловое воздействие химических реакций. Источниками воспламенения могут быть разнообразные технологические нагревательные печи, реакторы огневого действия, регенераторы, в которых выжигают органические вещества из негорючих катализаторов, печи и установки для сжигания н утилизации отходов, факельные устройства для сжигания побочных и попутных газов и др. Основной мерой пожарной защиты от подобных источников воспламенения является исключение возможного контакта с ними горючих паров и газов, образовавшихся при авариях и повреждениях. Поэтому аппараты огневого действия располагают на безопасном от смежных аппаратов удалении или изолируют их, размещая в закрытых сооружениях и помещениях. В случае невозможности выполнения подобной рекомендации предусматривают автоматически действующие системы контроля аварийных ситуаций (газовый анализ среды) и установки блокирования открытых источников воспламенения. [c.83]

По мере увеличения скорости химической реакции и, соответственно, величины Ч может начать сказываться еще один фактор — микроструктура зерна. Если глубина проникновения реакции в катализатор уменьшится настолько, что станет сравнимой с характерным размером пор d , то пористый материал уже нельзя будет рассматривать как квазигомогенную среду. В этом предельном случае реакция пойдет только на внешней поверхности частицы, как если бы она вовсе не была пористой. Если глубина шероховатостей намного меньше толщины диффузионного пограничного слоя, то эту поверхность можно считать равнодоступной в диффузионном отношении. [c.108]

Химическая реакция рассматривается как совокупность актов разрыва и образования химических связей (гомолитические реакции, гетероциклические реакции и т. п.), связанных с преодолением потенциальных энергетических барьеров и вызываемых внутренними и внешними причинами, к которым можно отнести химическое инициирование влияние окружающей среды воздействие света, тепла, ультразвука, проникающих ионизирующих и лазерных излучений эффекты плазмы химическую индукцию влияние различного вида катализаторов и т. п. Быстрота химического превращения определяется вероятностью взаимодействия частиц, которые обладают энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера (фактор частоты их колебаний и [c.24]

В большинстве случаев одна из фаз, например фаза , является веществом, реагирующим с компонентами дисперсионной среды / (или катализатором реакции) в этом случае = 0. Тогда приведенное выше уравнение показывает, что скорость образования J равна массовому потоку У от поверхности в объем среды / значение ее положительно для образующихся веществ и отрицательно для исходных. Величина такого массового потока определяется только при совместном учете массопередачи и химической реакции на бесконечно малой поверхности раздела фаз (см. стр. 171). [c.157]

В кинетике химических реакций рассматриваются закономерности, определяющие зависимость скорости химической реакции от строения молекул реагирующих веществ, их концентрации, температуры, свойств среды, присутствия катализаторов, от внешнего воздействия на систему в форме электромагнитных колебаний, электрических и магнитных полей и других факторов. [c.521]

Итак, главнейшими факторами, определяющими скорости химических реакций в общем случае, являются строение реагирующих молекул и их концентрация, температура, среда и катализаторы. Для цепных и фотохимических реакций появляются дополнительные факторы — наличие инициаторе, характер и интенсивность облучения для электрохимических реакций —потенциал и природа электродов и сила тока. [c.531]

Каталитические реакции разделяются на два основных класса гомогенные и гетерогенные. Гетерогенным катализатором является химическое соединение, нерастворимое в реакционной среде. Катализатор может быть индивидуальным, смешанным с другими катализаторами или нанесенным на инертный носитель. Распространенные гетерогенные катализаторы — металлы и их оксиды. Преимущества гетерогенных катализаторов заключаются в их низкой стоимости, простоте регенерации и пригодности к использованию в реакторах как периодического, так и проточного типа. К недостаткам этих катализаторов относятся обычно невысокая специфичность действия и во многих случаях большие затраты энергии на обогрев реакторов и создание повышенного давления. [c.35]

Основной химической реакцией при алкилировании является образование карбоний-ионов путем присоединения протона к олефину. Протон поставляется протонодонорным кислотным катализатором, в данном случае серной или фтористоводородной кислотой [20]. Быстрое развитие спектроскопических методов анализа, среди которых главная роль принадлежит методу ЯМР, сделало возможным определять структуру карбоний-ионов [25]. Оказалось, что в таких катионах число углеродных атомов было равно 10 и больше. Соли Н25 04 и замещенных циклопентадиенильных катионов образовывали шлам в кислоте на промышленных установках. [c.252]

Гетерогенная каталитическая реакция осуществляется в присутствии твердых пористых катализаторов и протекает в несколько стадий стадии внешней диффузии реагирующих молекул из среды к частице катализатора внутренней диффузии через поры к поверхности катализатора адсорбции молекул поверхностью химической реакции между адсорбированными молекулами десорбции образующихся продуктов реакции их диффузии в обратном направлении. [c.628]

Скорость гетерогенных химических реакций определяется количеством вещества, прореагировавшего на единице поверхности в единицу времени. В общем случае степень химического превращения при гетерогенном каталитическом процессе зависит не только от кинетической характеристики реакции, но и от процессов диффузии реагирующих веще гв из потока среды, протекающей между зернами катализатора, к внешней поверхности катализатора и в его поры и обратной диффузии продуктов реакции. [c.518]

Скорость распада инициатора на свободные радикалы можно увеличить не только повышением температуры, но и добавкой в реакционную среду специальных восстановителей — промоторов и активаторов. Промоторы возбуждают химическую реакцию, действуя только в начале процесса, а активаторы поддерживают активность катализатора (инициатора) в течение всего процесса. Эти вещества способствуют образованию свободных радикалов из инициаторов при более низких температурах (окислительно-восстанови- [c.391]

Активные угли применяют в виде зерен неправильной формы размером от 1 до 7 мм, в виде цилиндров диаметром 2—3 мм и высотой 4—6 мм, а также в виде порошка с размером частиц менее 0,15 мм (исключительно для жидкостей). В зависимости от назначения различают активные угли газовые (преимущественно для адсорбции плохо поглощающихся газов и паров), рекуперацион-ные (для адсорбции паров из их смесей с газами), контактные (в качестве катализаторов химических реакций) и осветляющие (для адсорбции относительно крупных молекул и микросуспензий из жидких сред). Первые два вида углей отличаются большим объемом микропор, а последний вид —развитой переходной пористостью. [c.616]

За 150 лет, прошедших со времени первых успешных экспериментов Вёлера, органический синтез дал в руки химика арсенал изощренных методик, приводящий даже в некоторое замешательство своим объемом. Однако наблюдая легкость, с которой живые организмы создают сложные структуры в практически водных средах и при температурах немного выше комнатной, химик убеждается, что его прогресс в этой области не столь уж велик. Действительно, химики-органики постоянно стараются создать более быстрые, более простые и более дешевые препаративные методы. Поэтому эта книга является попыткой собрать рассеянные в литературе примеры новой техники проведения органических реакций — техники, которая начала использоваться только в последнее десятилетие. Во многих случаях новая методика снимает обычное требование проведения органических реакций в гомогенных, часто абсолютных , т. е. тщательно высушенных, средах. При межфазном катализе (МФК) субстрат, находящийся в органической фазе, учат ствует в химической реакции с реагентом, который находится в другой фазе — жидкой или твердой. Реакция осуществляется при помощи агента-переносчика. Этот агент, или катализатор, способен солюбилизировать или экстрагировать в органическую среду неорганические и органические ионы в форме ионных пар. [c.9]

Многие ароматические сульфокислоты широко используются как кислотные катализаторы химических реакций. Они оказывают более мягкое действие, чем серная кислота, обладая сравнимой с ней кислотностью, лучше растворимы в органических средах и нередко проявляют эмульгирующее действие. О контакте Петрова и реактиве Твитчела говорилось выше значительное применение как катализатор нашла кристаллическая п-толуолсульфокислота — продукт сульфирования толуола. [c.450]

Межфазным катализом (МФК) называют ускорение реакций между химическими соединениями, находящимися в различных фазах. Как правило, это реакции между солями, растворенными в воде или присутствующими в твердом состоянии, с одной стороны, и веществами, растворенными в органической фазе, — с другой. В отсутствие катализатора такие реакции обычно протекают медленно и неэффективны или не происходят вообще. Традиционная методика проведения реакций включает растворение реагентов в гомогенной среде. Если используется гидроксилсодержащий растворитель, реакция может замедляться из-за сильной сольватации аниона. Побочные реакции с растворителем иногда снижают скорость еще больше. Часто превосходные результаты дает применение полярных апротон-ных растворителей. Но они обычно дороги, трудно отделяются после реакции и могут вести к возникновению экологических проблем при широкомасштабном использовании. Кроме того, в некоторых случаях, например при О- или С-алкилировании амбидентных анионов, полярные апротонные растворители могут в результате преобладающего образования нежелательных продуктов в заметной степени подавлять, а не промотировать реакцию. [c.12]

Среди различных химических реакций для определения поверхности контакта чаще всего пользуются поглощением СО2 раствором NaOH [213, 214] и поглощением О2 из воздуха раствором ЫагЗОз в присутствии катализатора Со [214]. Используют также поглощение СО2 растворами карбонатов в присутствии катализатора [215, 216] и поглощение О2 из воздуха раствором u l [217]. [c.157]

Иониты в различных солевых формах могут быть использованы в качестве восстановителей для удаления растворенного кислорода из воды. Применение ионитов, содержащих магнитные орислы железа, облегчает разделение реакционных сред в магнитном поле (так называемые ферромагнитные иониты) [53]. Иониты, являющиеся лигандно-ненасыщеннымп комплексамн, находят применение в качестве катализаторов химических реакций [54—56]. Импрегнированием активной двуокисью марганца анионита АВ-17 получен высокоселективный к ионам таллия ионит АВМ-17, который одновременно обладает окислительно-восстановительными свойствами. [c.69]

Литература по массопередаче с химической реакцией в системах твердое тело — жидкость очень обильна и здесь может быть дана только очень краткая аннотация. Этот вопрос детально рассмотрен в ряде книг [47—52], посвященных каталитическим реакциям. Недавно было представлено много работ по факторам эффективности пористых катализаторов [63—60]. Среди прочих в работах [51—64] обсуждены некаталитические реакции газ—твердое тело. Поверхностные реакции были теоретически исследованы в ряде статей [65—74]. Обзоры исследований в области массопередачн в пограничных слоях были представлены Кузиком и Хаппелем [75] и Вегером и Хельшером [76]. Тема обсуждалась в разделах 3.4, [c.165]

Однако следует помнить, что при работе в неполярных средах даже с самыми липофильными катионами их растворимость и способность к экстракции являются только предварительно необходимым условием успешного проведения химической реакции. Как было показано в гл. 1, при сравнении различных катализаторов видно, что прямая связь между их растворимостью, экстрактивными свойствами и анионной активностью или скоростью реакции отсутствует. Следует учитывать наряду с равновесиями, предшествующими реакции, также и другие факторы. Особенно важными среди них являются взаимодействие аниона и катиона в ионной паре и количество гидратной воды, переносимое в органический слой. Поэтому неудивительно, что в гомологическом ряду, например для симметричных тетраалкиламмо-нийных солей, при переходе от очень гидрофильных к липофиль-ны-м ионам активность возрастает чрезвычайно резко, а затем, когда начинают сказываться эти другие факторы , она медленно уменьшается. [c.68]

Проблемы интенси( )икации химических процессов привлекают в последнее время всеобщее внимание. Один из методов интенсификации промышленных процессов заключается в целенаправленной организации химических процессов, которая обеспечивает заданную производительность с высокой селективностью. Под целенаправленной организацией мы понимаем такие воздействия на процесс, на всех уровнях иерархии ( химическая реакция, зерно катализатора, межфазный тепло- и массоперенос, гидродинамика потока ), которые приводят к достижению наиболее эффективных режимов работы реакторного оборудования. Анализируются условия возникновения множественности стационарных состояний в фазовом пространстве и возможности смещения стационарных точек по фазовому пространству варьированием условий проведения каталитического процесса в адиабатическом реакторе. Проводится анализ химически реагирующей среды в зерне катализатора и реакторе с целью вывода уравнений, которые существенно упрощают как вычисление температурных и концентрационных профилей, так и процедуру установления областей множественности стационарных состояний. [c.108]

На третьей ступени иерархии рассматриваются процессы в макрообъеме пористой среды (например, в объеме зерна катализатора). Используя полученные на предыдущем уровне иерархии зависимости эффективных коэффициентов переноса и констант скорости химических реакций от локальных значений макропеременных, геометрических и топологических характеристик [c.142]

Среди достоинств РГЖПСК отмечаются следующие возможность проведения каталитических процессов при высоких скоростях химической реакции (в расчете на единицу объема катализатора) даже при использовании высокоактивных катализаторов относительно низкий градиент температуры по реакционной зоне вследствие высокой теплоемкости слоя теплоотвод из реакционной зоны не лимитирует скорость химической реакции возможность реализации каталитических процессов в адиабатических условиях как для реакторов смешения, так и для реакторов вытеснения замена отработанного катализатора свежим в ходе проведения процесса использование гранул катализатора, фактор эффективности которых близок к единице. [c.233]

Качественное исследование систем уравнений, оиисывающих стационарные режимы работы гетерогенных каталитических реакторов, свидетельствует о множестве стационарных состояний. Причинами множественности стационарных состояний являются нелинейности кинетики химических реакций, а также транспортные эффекты, среди которых наиболее существенны тепло- и массоперенос между поверхностью зерен катализатора и реакционным потоком, перемешивание потока в радиальном и осевом направлениях отвод (подвод) тепла, выделяющегося (поглощающегося) в ходе химических реакций [1, 2]. [c.281]

При исследовании макрокинетики химических реакций в пористом зерне нерационально рассматривать процесс в отдельной поре. Поры реальной частицы катализатора неодинаковы по размеру и, пересекаясь друг с другом, образуют запутанную сеть более того, форма свободного объема частицы может напоминать скорее совокупность каверн неправильной форшл, чем сеть капилляров. Поэтому пористое зерно рационально рассматривать как квазигомогенную среду, характеризуя скорость диффузии реагентов эффективным коэффициентом диффузии О, а скорость химической реакции — эффективной кинетической функцией г С, Т). Последняя выражает зависимость скорости реакции в единице объема пористого зерна от концентраций реагентов и температуры в данной точке объема зерна и связана со скоростью реакции на единице активной поверхности р соотношением г = ар (С, Т). [c.100]

Химические реакции условно можно разделить на ряд групп, отличающихся какой-либо специфической особенностью. По агрегатному состоянию среды П реакции в газовой фазе 2) реакции в растворах 3) реакции в твердых средах. По агрегатному состоянию реагирующих веществ, продуктов реакции и среды химические реакции разбиваются на две группы 1) гомогенные химические реакции 2) гетерогенные химические реакции. В гомогенных химических реакциях исходные вещества, продукты реакции и среда образуют одну фазу. Химические реакции, в которых реагенты находятся в различных фазовых состояниях, а также реакции, протекающие на границе раздела фаз, называются гетерогенными реакциями. Например, Нг(г) + l2(r)-> 2Н1(г) —гомогенная реакция в газовой фазе, реакция взаимодействия СОг с СаО с образованием СаСОз, а также реакция синтеза NH3 на железных катализаторах Ыг-f-ЗН2 2ННз, протекающая на границе раздела фаз газ —твердый катализатор, являются гетерогенными реакциями. [c.531]

Нестапионарность катализатора. Под воздействием изменяющегося состава реакционной среды катализатор не остается неизменным. Помимо химических стадий взаимодействия реагирующих веществ имеют место физические процессы на поверхности (перенос реагирующих веществ между различными центрами, поверхностная диффузия адсорбированных атомов и молекул, растворение и диффузня в твердом теле веществ — участников реакции, структурные и фазовые превращения) [30, 31, 32]. Не-стационарность состава катализатора весьма своеобразно ирояв-ляется в кипящем слое, где частицы непрерывно перемещаются в поле переменных концеитрации. При этом каждая частица в отдельности непрерывно изменяет свои каталитические свойства, никогда не приходя в равновесне с окружающей реакционной средой. Хотя усредненные за достаточно большой период времени свойства катализатора остаются неизменными и реактор в целом работает стационарно, его выходные характеристики могут существенно отличаться от рассчитанных с исиользованием стационарных кинетических уравнений. Для построения нестационарной кинетики каталитического процесса необходимо выявить параметры состояния катализатора, определяющие скорость реакции, закономерности их изменения под воздействием реакционной смеси, разработать методы измерения пли расчета этих параметров в ходе нестационарного эксперимента. Не меньшие трудности возникают при разработке и решении математической модели, отражающей изменение параметров состояния по глубине пленки активной массы в зерне, случайно перемещающемся по высоте слоя. [c.62]

Во-первых, это неоднородности, имеющие пространственный масштаб, соизмеримый с размерами зерна катализатора. Они возникают при обтекании потоком частицы, имеющей точки контакта с соседними частицами в слое, и обусловливают неравно-доступиость поверхности частицы [5]. Условия прилипания среды к частице, течение среды в каналах переменного сечения мелч ду частицами, а также химическая реакция на зерпе вызывают образование нормальных к поверхности частицы градиентов скорости, температуры и концентрации. Гидродинамическая картина течения потока в засыпке шаров подробно исследована экспериментально [6]. Показано, что переход от ламинарного [c.4]

Катализом называется изменение скорости химических реакций при воздействии веществ-катализаторов, которые участвуя в процессе, остаются после его окончания химически неизменными. Катализ называется положительным, если- катализатор ускоряет реакцию и отрицательным при снижении скорбсти ее. В данной книге рассматривается, в основном, положительный гетерогенный катализ в газовой среде на твердых катализаторах. [c.61]

Вполне понятно, что процессы ионизации весьма разнообразны и играют важную роль в реакциях, протекающих в водной (биологической) среде. Однако ионизация не единственный химический процесс, который может иметь место в биологической системе (организме). Аминокислоты — органические молекулы, способные участвовать в реакциях, хорошо известных химику-орга-нику. Можно поэтому ожидать, что подобные реакции протекают и в биологических системах, знакомых биохимикам. Однако проблема заключается в том, что обычные условия проведения химических реакций (высокая температура, безводные органические растворители и т. д.) нельзя переносить на биохимические системы, где все процессы протекают в водной среде при температуре живого тела, с использованием биологических катализаторов— ферментов. Тем не менее для химика-биоорганика интересно сравнить пути реакций, протекающих in vitro, т. е. при химическом синтезе, и in vivo, т. е. в организме. Различия и сходство, преимущества и недостатки моделирования лучше всего видны при параллельном рассмотрении этих процессов, начиная с химии аминокислот и кончая органическим синтезом и биосинтезом белков. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология