Кинетика реакций газа с поверхностью

Существенной особенностью той трактовки кинетики реакций на поверхностях, которая была здесь вкратце представлена, является постулат о существовании определенного вида связи между кинетическими и адсорбционными характеристиками различных мест неоднородной поверхности, а именно связи, выражаемой уравнением [21]. Этот постулат устанавливает определенное соответствие между уравнениями, описывающими адсорбционное равновесие, и кинетическими уравнениями. Опирающаяся на него теория кинетики гетерогенных каталитических процессов дала возможность установить рациональные кинетические уравнения для важнейших контактных процессов химической технологии—синтеза аммиака, окисления сернистого газа, конверсии окиси углерода, чего не в состоянии была сделать прежняя теория Лэнгмюра — Хиншельвуда — Шваба. [c.65]

Для иллюстрации рассмотрим кинетику реакции газа с жидкостью, протекающей на поверхности раздела газ — жидкость. Будем считать, что газообразный реагент диффундирует к поверхности раздела фаз из газовой смеси постоянного состава, и уравнение (1.34) описывает кинетику собственно химической реакции, т. е. реакция протекает по первому порядку в отношении газообразного реагента. [c.23]

Для кинетики реакций газ — твердое тело важно знать, в какой форме газ адсорбируется на поверхности. Теоретически это предсказать очень трудно даже тогда, когда адсорбент представляет собой полупроводник, к которому можно применить электронную теорию Волькенштейна [2]. [c.237]

В кинетике реакций газ — твердое тело (и вообще в гетерогенных системах) не следует упускать из виду то обстоятельство, что элементарные реакции, на которые распадается полная реакция, могут быть локализованы в различных однородных областях реакционного пространства [3]. Если это так, то для применения метода квазистационарного приближения необходимо в случае простой последовательности стадий потребовать не равенства удельных скоростей стадий, локализованных в различных зонах, а равенства полных скоростей, вычисленных с учетом протяженности каждой зоны. Для этого нужно записать равенство потоков через эквипотенциальные поверхности разной площади. [c.292]

Кинетика реакций газа с поверхностью [c.286]

И1-3-2. Мгновенная реакция. В этом случае растворяемый газ мгновенно взаимодействует с растворенным реагентом. При этом под поверхностью газо-жидкостного раздела имеется плоскость, где концентрации обоих компонентов равны нулю, и скорость процесса определяется исключительно скоростью их диффузии к этой плоскости. Действительная кинетика реакций в таких случаях не имеет значения. Пусть первоначальная концентрация реагента повсюду одинакова и равна В , причем 2 молей его реагирует с одним молем растворенного газа. Профили концентраций будут подобны изображенным на рис. П1-5. [c.47]

Обозначим константу скорости реакции первого порядка в слое твердых частиц порозностью через к. Будем рассматривать гетерогенные реакции в системе газ — твердые частицы их общая скорость лимитируется либо диффузией, либо кинетикой реакции адсорбции или десорбции. В первом случае процесс может лимитироваться внутренней диффузией (в порах частицы) либо внеш-йей (к наружной поверхности частицы). Общая скорость реакционного процесса максимальна в случаях, когда лимитирующей стадией является внешняя диффузия. Кроме того, диффузия может контролировать процесс в слое с барботажем пузырей, когда наиболее медленной стадией является приток свежего реагента от пузырей к непрерывной фазе. [c.311]

Рассмотрим кинетику реакции раствора (газа) на твердой поверхности, когда определяющей стадией является диффузия и процесс протекает стационарно. Если в объеме (далеко от стенки) концентрация равна Со, а около самой поверхности — с , то этот перепад концентрации осуществляется в некотором пристенном слое толщиной б, называющимся диффузионным слоем. При зтом скорость диффузии, т. е. количество вещества, подводимого в единицу времени к стенке площадью 5, согласно первому закону Фика равна [c.277]

Если, однако, одно из веществ адсорбируется сильно, например, А, г В слабо, то кинетика реакции в этом случае сильно изменяется. При этом газ А займет почти всю поверхность катализатора и будет препятствовать адсорбции газа В, что будет приводить к замедлению реакции. Можно показать, что в этом случае скорость реакции прямо пропорциональна рв и обратно пропорциональна Ра. Подобный ход реакции наблюдается при реакции С0- -+О2 на платине, где хорошо адсорбирующимся газом является СО. [c.278]

В связи с изложенным до рассмотрения вопросов, касающихся механизма и кинетики реакций углерода с газами, следует рассмотреть современные представления о молекулярной и пористой структурах углеродистых материалов, о состоянии и свойствах их поверхности. [c.6]

Кинетику гидрирования а-метилстирола изучали в дифференциальном реакторе проточного типа [3]. Жидкофазный углеводород пропускали навстречу потоку водорода над слоем катализатора (палладий, платина, родий, рутений или никель на таблетированной окиси алюминия). В интервале избыточных давлений 2,1—12,6 ат и температур 24,3—57,2° С все частные коэффициенты сопротивления массообмену были весьма малыми, и скорость реакции не зависела от скорости потока газа или жидкости. При давлении выше 3,15 ат стадией, определяющей суммарную скорость гидрирования, очевидно, является собственно реакция на поверхности катализатора между а-метилстиролом и атомарным водородом, адсорбированными [c.146]

Гл. 3 посвящена физико-химическим свойствам образующихся по газовому тракту соединений серы, в ней рассмотрено термодинамическое равновесие соединений серы при разных температурах и избытках воздуха и их последующая трансформация в кислоты и растворы, а также взаимодействие с другими компонентами дымовых газов. Много внимания уделено термодинамическим свойствам и исследованиям двухфазных газожидкостных систем, включающих в себя окислы серы и другие соединения. Поскольку многочисленные публикации о кинетике реакции доокисления сернистого газа в серный ангидрид достаточно противоречивы, в книге приводятся математический аппарат и определение порядка гомогенной реакции, а также физическая сущность и приемы расчета гетерогенного каталитического доокисления на конвективных поверхностях нагрева. [c.7]

При рассмотрении кинетики процессов в системе Г — Т, в частности высокотемпературных процессов обжига твердых материалов, можно принять за основу модель сферической частицы с непрореагировавшим ядром. Эта модель предполагает, что реакция сперва протекает на твердой поверхности, причем зона реакции постепенно проникает в глубь частицы с образованием газообразных и пористых твердых ( зола ) продуктов реакции. В центре частицы остается непрореагировавшее ядро. При анализе этой модели можно выделить следующие элементарные стадии процесса 1) диффузия газообразного реагента из потока газа к твердой поверхности 2) диффузия газообразного реагента через слой твердых продуктов реакции 3) химическая реакция на поверхности твердого реагента 4) диффузия газообразных продуктов реакции через слой твердых продуктов реакции 5) диффузия газообразного продукта в ядро газового потока. [c.173]

На основании исследований установлено, что активность катализатора можно выразить показателями удельной поверхностью и содержанием в нем сульфата. Фирмой Эльф-Акитен разработан модифицированный сульфатом железа алюмооксидный катализатор торговой марки AM. Катализатор обладает способностью конвертировать следы кислорода и триоксида серы, присутствующие в газах, в результате чего предотвращаются реакции сульфа-тации катализатора. Катализатор AM используется в качестве защитного лобового слоя. Особенно целесообразно его использовать в последнем каталитическом конверторе, где кинетика реакции Клауса и условия для авторегенерации оксида алюминия крайне неблагоприятны. Срок службы основного катализатора при этом увеличивается. [c.256]

Изучение зависимостей концентрации вещества в газовой фазе от времени (по изменению интенсивностей линий масс-спектра) дает возможность с помощью масс-спектрометра исследовать разнообразные кинетические явления, возникающие при взаимодействии газ — поверхность твердого тела, а именно кинетику адсорбционных и десорбционных процессов, кинетику химических реакций, кинетику изотопного обмена, кинетику диффузионных процессов. Знание таких кинетических закономерностей позволяет оценивать среднее время жизни адсорбированных молекул на поверхности, характер пористости твердых тел и другие величины. [c.48]

Научное направление ХТТ связано с изучением химических превращений, происходящих в твердых телах, кинетики и механизма взаимодействия твердых компонентов, диффузионного массопереноса, особенностей окислительно-восстано-вительных процессов, топохимических реакций, механизма образования твердых растворов, протекания реакций на поверхности контакта твердое — газ и твердое — жидкое . Обсуждается воздействие дефектов на характер различных физико-химических превращений вещества. Указанное направление ХТТ исследует главным образом твердое тело, испытывающее изменение химической индивидуальности под воздействием температуры, давления, облучения и других внешних факторов, т. е. твердое тело, находящееся в неравновесных условиях. [c.5]

Весьма наглядные результаты получаются при исследовании кинетики реакции в условиях внутренней задачи, т. е. при пропускании потока реагирующего газа или жидкости через трубку, на внутренней поверхности которой происходит реакция. При этом, если процесс находится в диффузионной области, должна наблюдаться характерная картина ламинарной и турбулентной областей, разделенных точкой гидродинамического кризиса. В ламинарной области скорость реакции лишь весьма слабо зависит от скорости потока, в турбулентной — в первом приближении — пропорциональна ей. Соответственно, концентрация продуктов реакции на выходе из реакционной трубки в ламинарной области приблизительно обратно пропорциональна скорости потока, в турбулентной — практически не зависит от нее. [c.60]

Здесь 6 — обратное время пребывания газа в реакторе (В — коэффициент массоотдачи внутри реактора k — константа скорости реакции на поверхности катализатора функция, F описывает кинетику этой реакции. Для любого заданного вида кинетики решение двух уравнений (X, 57) позволяет выразить концентрацию [c.465]

Реакцию, протекающую на поверхности, можно разделить на следующие последовательные стадии перенос или диффузия реагирующего газа (пли жидкости) к поверхности тела адсорбция газа кинетика собственно химической реакции па поверхности десорбция продуктов реакции отвод газообразных продуктов реакцин от поверхности тела. [c.85]

Кинетика газификации твердого топлива. Скорость гетерогенных реакций газификации зависит от скорости (кинетики) химических реакций между углеродом топлива и газифицирующим реагентом и от скорости переноса реагирующих газов к поверхности углерода и продуктов реакции от поверхности углерода посредством молекулярной или турбулентной диффузии. [c.447]

Следующий метод определения энергий связи с катализатором — это метод адсорбционных равновесий, в котором энергия связи определяется уже на поверхности, но еще для равновесий, а не для кинетики реакций. Изучая равновесие адсорбции газа XV на поверхности [c.19]

Еще в 30-х годах Габер [90] и Поляков [53] пришли к заключению о возможности зарождения гомогенных реакций на поверхности твердых катализаторов или стенок сосуда. В конце 40-х—начале 50-х годов Полякову и его сотрудникам удалось осуществить ряд экспериментов, свидетельствующих о правильности первоначальных предположений [91, 92]. Изучая кинетику окисления пропан-бутановой фракции нефтяных газов в стеклянных сосудах, стенки которых покрывались хлористым натрием, Поляков установил, что при полном покрытии стенок реакция практически нр проходит, хотя для этого есть все условия по температуре и давлению, а при частичном покрытии скорость гомогенной реакции пропорциональна величине непокрытой поверхности. Далее было найдено, что максимальная скорость гомогенной реакции закономерно снижается с уменьшением давления независимо от степени покрытия стенок, а время, необходимое для достижения этой скорости, зависит от степени покрытия при давлении 250—160 мм рт. ст. оно увеличивается, а при давлении 160—100 мм рт. ст.— уменьшается. Выход продуктов неполного окисления увеличивается с ростом скорости гомогенной реакции. [c.322]

Скорость, с которой зона реакции движется по исходной смеси газов, называется скоростью горения относительно несгоревшей смеси. Поскольку зона реакции может иметь большую площадь и, по крайней мере при атмосферном давлении, незначительную толщину, ее можно условно рассматривать как поверхность или границу между продуктами горения и несгоревшими газами. Эта поверхность называется фронтом пламени. В качестве нормальной скорости горения понимается скорость горения в направлении, перпендикулярном к фронту пламени. Нормальная скорость горения, являясь функцией состава исходной смеси газов, изменяется от нескольких см/с до многих м/с и зависит от вида горючего и окислителя [2] величина ее приближенно может быть связана с кинетикой реакции горения. Область изменения наблюдаемых скоростей горения для различных соотношений топливо/окислитель менее значительна, но она все же достаточно велика, как показано на рис. 3.3 [3]. [c.203]

Ранее уже отмечалось [2], что диффузия реагирующего газа в поры графита может влиять на кинетику реакции. В предварительных опытах, в которых мы пытались установить, влияет ли диффузия в поры на кинетику реакции, использовались образцы, у которых отношение объема к поверхности существенно отличалось от соответствующего отношения для образца 1. Образец 2 имел поверхность 16 см и объем 0,7 сж . Этот образец имел толщину 0,9 мм. Толщину образца точно не удалось измерить, но приводимое значение лежит в пределах точности 10%. Зависимость скорости реакции этого образца от давления при температуре 1014° [c.204]

Не все молекулы газа находятся при температуре реакции в течение одинакового времени. Это видно из рис. 5,г, из которого следует, что продолжительность пребывания изменяется от максимума у торцовой стенки до нуля в точке пересечения охлаждающей и отраженной ударной волн с контактной поверхностью между обоими газами. Следовательно, молекулы, которые были нагреты первыми, охлаждаются последними. Проба газа, отобранная у торцовой стенки после опыта, будет представлять собой некоторую смесь реакционных объемов, находившихся в условиях реакции в течение различного времени. Для расчета кинетики реакции на основании таких экспериментов требуется вывести специальные уравнения [37]. [c.309]

К 1920 г. было опубликовано несколько работ, весьма способствовавших развитию учения о гетерогенном катализе. Некоторые из них имели теоретическое значение, а другие — прикладной характер. Так, Сабатье [5] к этому времени уже выдвинул предположение, что никель, который был известен как катализатор реакций гидрирования, проявляет активность благодаря способности легко образовывать промежуточные гидриды, которые в свою очередь разлагаются, образуя свободный металл. Хабер осуществил каталитический синтез аммиака и дал термодинамическое описание этой системы. Ленгмюр уже почти завершил свои работы, показавшие, что теория Нернста, удовлетворительно объясняющая кинетические особенности растворения твердых тел в жидкостях, не пригодна для объяснения кинетики реакций газов на поверхностях. В этот период, после того как Ленгмюр, Райдил, Хиншельвуди сотрудники сконцентрировали свое внимание на изучении кинетики гетерогенных каталитических реакций, оказалось возможным сформулировать некоторые общие принципы, объясняющие найденные ранее экспериментально различные типы зависимости скорости от давления. Согласно предложенному Ленгмюром и Хиншельвудом механизму каталитического процесса, скорость гетерогенной реакции лимитируется реакцией между адсорбированными молекулами, адсорбция и десорбция являются равновесными процессами. В то же время, по мнению Райдила и Или, гетерогенная реакция может происходить между сильно адсорбированными атомами (т. е. хемосорбированными атомами) и молекулами, удерживаемыми у поверхности только слабыми вандерваальсовыми силами (т. е. физически адсорбированными молекулами). [c.16]

При обсуждении вопросов кинетики реакции газ — твердое вещество и, особенно, зависимости скорости реакции от температуры Лабатон [125] рассматривал три модели процесса. Согласно первой, предполагалось, что исходная частица тетрафторида урана во время фторирования покрывается слоем или пленкой промежуточного фторида состава UFj+a-, где О <С л < 1 при наибольшем значении х у поверхности и х = О в центре частицы, что отвечает еще неизменившемуся UF. Авторы полагают, что х может иметь значения от О до 0,25 или от 0,5 до 1,0, что отвечало бы соста- [c.65]

Авторы сделали здесь попытку дать обзор большинства работ по реакщ м углей с газами. Обращено внимание на причины наличия множества явно противоречивых данных по порядку и энергии активации реакций. Подробно обсуждается значение свойственной углероду химической реакционной способности и процессов переноса реагентов и продуктов в кинетике реакций газ — углерод. Рассматриваются возможности использования данных по объемной плотности и величинам поверхности реагирующих образцов угля для лучшего понимания механизма реакций. Перечисляются также и другие факторы, влияющие на реакции углерода с газами. [c.153]

В литературе приводится обзор исследований кинетики реакций в системах газ — жидкость — твердая частица, выполненных с целью выявления лимитирующих стадий процесса. По утверждению некоторых авторов, в отдельных процессах лимитирующей стадией может явиться перенос вещества через поверхность раздела газовой и жидкой фаз. Примерами могут служить процессы Фишера — Тропша и гидрирования окиси углерода в метан на суспензированном катализаторе, а также гидрирование а-ме-тилстирола, этилена и циклогексена При изучении этих процессов, был сделан общий вывод о том, что в рассматриваемых трехфазных системах скорость процесса в целом лимитируется [c.672]

Блокировать активную поверхность может продукт реакции или одно из исходных веществ блокирующее вещество может стехиометрически и не участвовать в реакции. Последний случай особенно важен для каталитических реакций в ншдкой фазе. Растворители, в отличие от инертных газов в газофазных процессах, имеют, как правило, достаточно высокие адсорбционные Коэффициенты, и замена одного растворителя другим может привести к резкому изменению кинетики каталитической реакции. Блокирование поверхности исходным веществом может вызвать специфическое для гетерогенного катализа явление самоторможения процесса, когда одно иа исходных веществ, сильно адсорбируясь на поверхности катализатора, затрудняет доступ к ней остальных реагентов и тем самым замедляет каталитическую реакцию. [c.83]

Программа расчета трубчатого реактора обозначена RTK22. Она предназначена для расчета противоточного реактора (типа TVA) и может быть использована, как упоминалось ранее, и для проектирования и при расчете режима. По существу, это программа прямого расчета режима с внешней процедурой оптимизации. Исходные данные включают скорость и состав входного газа, давление синтеза, скорость прямого байпаса (если таковой имеется) или подвода тепла к синтез-газу, температуру входа, и фактор охлаждения слоя , который представляет площадь поверхности охлаждающих труб на единицу объема катализатора, умноженную на соответствующий коэффициент теплопередачи. Данные должны также включать одно из условий окончания расчета — или объем катализатора, или выходную концентрацию, которая может быть выражена в тоннах аммиака в день. Так как все условия на входе в слой определены, то можно выполнить интегрирование уравнений кинетики реакции, теплового баланса и теплопередачи до достижения любого из заданных условий на выходе. Именно это гибкое условие окончания позволяет использовать программу как для проектного расчета, так и при определении режима реактора. [c.192]

Несмотря на высокую эффективность процессов очистки газов в ге-терогенно-гомогенном режиме, разработка теоретических основ этого процесса пока находится на стадии накопления информации по кинетике реакций [85] и он еще не нашел широкого прйменения в промышленной практике [83]. Это в значительной степени связано также с проблемой создания прочных и активных катализаторных покрытий, наносимых на поверхность элементов-носителей, размещаемых в реакторе очистки. Известно много способов нанесения катализатора на поверхность носи-тел(ш, которые можно разделить на следующее группы [c.122]

При низких давлениях и малых значениях Ь можно пренебречь в знаменателе правой части уравнения величиной Ь р по сравнению с единицей. В этом случае, т. е. при малой степени заполнения газом поверхности катализатора, реакция будет иметь первый порядок относительно его давления р, т.е. с1С1сИ = кр. При более высоких парциальных давлениях и лучшей адсорбции (большие значения Ь ) можно пренебречь единицей по сравнению с произведением Ь р. В этом случае д.С1с11=к, т.е. реакция имеет нулевой порядок и идет с постоянной скоростью. Это обусловлено тем, что степень заполнения поверхности катализатора близка к единице и остается постоянной. Иными словами, реакция идет при постоянной концентрации реагирующего вещества в адсорбционном слое. Это наблюдается, например, при диссоциации NHз на молибдене. В промежуточных случаях, когда 0 не слишком мала, кинетика подобных мономолекулярных реакций может описываться уравнением дробного порядка [c.277]

Исследования показывают, что чем тоньше пыль, тем позднее наступает переход процесса в диффузионную область [Л. 11]. Если для частиц кусковото топлива этот переход имеет место уже при 1 100 -4- 1 200°, то для пылинок в сотни и десятки микронов он затягивается до 1 800 2 200°. Это показывает, что в пылеугольных топках процесс протекает во всяком случае в промежуточной области и что причиной известного торможения процесса является не столько отставание скорости диффузии, сколько сама кинетика реакций. К сожалению, пока еще нет отчетливых количественных данных о степени интенсивности диффузии газа к поверхности взвешенных частиц. [c.145]

При высоких температурах процесс реагирования нротекает с большой скоростью, не успевает проникнуть внутрь и сосредоточивается на внешней поверхности. Это дает возможность пренебречь влиянием внутриобъемного реагирования. Но процесс реагирования при более высоких температурах осложняется сильным влиянием диффузии и в связи с этим — скорости н гидродинамики потока газа, а также вторичных реакций. Поэтому при исследовании реакций при высоких температурах большое значение имеет отделение влияния физических факторов, в основном диффузии, от чисто химических. Для того, чтобы наиболее просто и правильно выявить взаимосвязь между диффузией и кинетикой, исследование гетерогенных реакций и в особенности процесса горения углерода и, сопутствующих ему вторичных реакций проводилось в определенных простейших геометрических формах шарик, обтекаемый реагирующим газом (так называемая внешняя задача), канал, стенки которого реагируют с протекающим внутри пего газом (так называемая внутренняя задача), слой из шариков, продуваемый реагирующим газом, и т. д. Применяя для описания процесса дифференциальные уравнения диффузии совместно с граничными условиями, выражающими прямую связь между количеством диффундирующего газа и скоростью реакции на поверхности шарика, канала и т. п. (см. гл. VI), удалось получить хорошее соответствие теории с многочисленными экснериментальными данными [59] и др. В особенности большой вклад в разработку диффузионно-кинетической теории гетерогенного горения внесли Нредводителев и его сотрудники [59], а также Чуханов, Франк-Каменецкий [87], Зельдович и другие советские ученые. Но следует заметить, что математическая обработка экспериментальных данных с помощью диффузионно-кинетической теории горения отнюдь не даст возможности судить об элементарных химических актах (адсорбции, собственно химической реакции и т. д). На основе ее мы можем получить только суммарные константы скорости реакций (включая адсорбцию и внутриобъемное реагирование) и соответствующие величины видимых энергий активаций й суммарного порядка реакции. [c.161]

Примером первых реакций может служить жидкофазная гидрогенизация топлив со взвешенным катализатором. Газовый компонент, вступающий в реакцию, здесь должен продиффундировать к контакту через слой жидкости. Массопередача его в этих условиях пропорциональна времени, коэфициенту диффузии, поверхности раздела фаз и давлению и обратна проходимому газом пути. Отсюда можно заключить, что, если скорость диффузии газа будет невелика по сравнению со скоростью поверхностной реакции, результирующий эффект процесса должен определяться скоростью подвода газа к катализатору [193, 194, 194а, 195, 196, 197], т. е. в конечном итоге будет пропорционален поверхности раздела фаз между газом и жидкостью. Это положение сохраняет силу до тех пор, пока не будет достигнуто равенство скоростей подвода газового компонента и потребления его при нормальной интенсивности реакции на катализаторе в существующих оперативных условиях. Дальнейщее повышение скорости поступления газа путем дополнительного увеличения поверхности раздела фаз прежнего эффекта давать не будет и общие закономерности будут определяться истинной кинетикой на активной поверхности [193]. [c.141]

Возможен и совершенно иной подход. Изучение деплетивной хемосорбцин на окислах-полупроводниках (стр. 197) привело к применению теории граничного слоя к кинетике и величине хемосорбции [56, 57]. Таким путем были выведены изотермы, точно описывающие хемосорбцию, причем оказалось возможным представить ее скорость уравнениями, соответствующими медленным процессам хемосорбцин, описанным в разд. 6 (Б) данной главы. Эта теория была распространена и на кумулятивную хемосорбцию, что свидетельствует о ее успехе. Кумулятивная хемосорбция в большой степени подобна хемосорбции на металлах, и так как адсорбент проявляет свои дефекты в кумулятивной хемосорбцин, целесообразно исследовать ее как основу хемосорбцни на металлах. Волькенштейн [87] считает, что вместо ряда центров, идентичных с решеткой металла, в качестве первоначальных центров хемосорбции действуют дефекты кристалла и что, кроме ряда врожденных дефектов поверхности, новые центры могут создаваться термически или при адсорбции газа на дефекте. Медленную хемосорбцию рассматривают скорее как результат медленного образования центров термическим путем, являющегося активируемым ско-рость-определяющим процессом реакции, а не как простое взаимодействие центров с газом. Кроме того, он показал, что можно вывести обычные изотермы при соответствующем выборе кинетики реакций, приводящих к образованию дефектов. Такие расчеты пока еще не очень распространены и проверены. Аналогичные расчеты были использованы Тэйлором и Тоном [88] для объяснения медленной активированной хемосорбцни. Предположение, что уменьшение теплоты адсорбции с увеличением заполнения поверхности [(е), стр. 208] обусловлено изменением работы выхода [77, 78], так что уже адсорбированный газ влияет на центры, доступные последующей адсорбции, совпадает с представлениями Волькенштейна. Существуют некоторые несомненные доказательства того, что хемосорбция на пленках начинается на дефектах или вблизи от них. [c.210]

Даже из этого единственного частного примера ясно, что электронный проектор и флэш-десорбция существенным образом дополняют друг друга. Электронный проектор при соответствующем проведении опытов может дать подробные сведения о распределении адсорбированного вещества по поверхности и о скорости процессов на атомарном уровне, происходящих в самом адсорбированном слое. Необходимые для этих наблюдений поля таковы, что, по-видимому, не могут создать серьезных ирепятствий. С другой стороны, флэш-десорбция дает прямые сведения о кинетике молекулярного переноса между газовой фазой и поверхностью. Эти данные не только чрезвычайно важны для понимания кинетики гетерогенных реакций, но и позволяют легко сделать подробные выводы об энергетике связывания газа поверхностью. Без данных по автоэлектронной эмиссии трудно связать эту информацию со структурой и свойствами поверхностного слоя. И наоборот, без сведений, получаемых из макроскопических измерений, трудно однозначно установить природу кинетических процессов, ответственных за изменения, которые наблюдаются в эмиссионном микроскопе. [c.200]

При построении математической модели последняя должна не только отразглть такие процессы,сопровождающие химическое превращение,как диффузия исходного газобразного вещества из реакционного объема к поверхности взаимодействия, адсорбция веществ на активной поверхности,десорбция продуктов реакции с поверхности и диффузия газообразных продуктов реакции от активной поверхности в объем реакционного пространства. Необходимо также учитывать неоднородность псевдоожиженного слоя,в том числе -влияние на нее форм аппарата,газораспределения и многих других,упомянутых выше факторов,без учета которых задачи точного моделирования оказываются не-выполнишми. При этом особые трудности встречает математическое описание движения пузырей газа в слое,обмена активным компонентом мевду газовым пузырем и ядром слоя,кинетики диффузионных процессов в момент роста пузыря при его возникновении и т.д. [c.282]

Наши представления о механизме и кинетике реакции углерода с газами далеко отстали от их практического использования. Это вызвано отсутствием должной экспериментальной техники для определения свойств одьюго из реагентов — углерода. Сравнительно недавно стало возможным определять количественно такие характеристики твердого тела, как поверхность, распределение пор, кристаллографические параметры, средние размеры кристаллитов, хемосорбцию газов, следы примесей, скорости переноса газа внутрь твердого тела и электронные свойства. Конечно, исследователи, работающие в области катализа и широко использующие эту экспериментальную технику для описания катализаторов, сделали в последние годы много для понимания реакций, происходящих на поверхности твердого тела. Поэтому многие из концепций, развитые в области катализа, были широко использованы авторами и другими исследователями, занимаюш имися реакциями углерода с газами. Даже более широкое использование этих Бзаимосвязаиных концепций обещает быть более плодотворным. В основном с этой целью и была написана эта статья. [c.10]

В этой статье авторы попытались охватить большинство работ но реакциям углерода с газами. В ней делается попытка объяснить противоречия по порядку реакции и энергии активации по данным различных авторов детально рассмотрена роль, которую могут играть реакционная способность углерода и перенос вещества в кинетике реакций углерода с газами обсуждается возд10жность использования данных по распределению объемной плотности и поверхности для лучшего понимания механизма реакций. В заключение рассматривается влияние некоторых других факторов на реакции углерода с газами. [c.11]

Не удивительно, что опыты по хемосорбции показывают, что поверхность углерода неоднородна. Помимо того что углерод содержит обычные источники неоднородности (дырки и дислокации в решетке), он является поликристаллическим материалом, а это означает, что его поверхность в большинстве случаев образована различными кристаллографическими плоскостями. Кроме того, размеры кристаллитов в углероде колеблются в широких пределах—10 А в некоторых аморфных материалах до нескольких тысяч ангстрем в природном графите. Степень неоднородности углеродной поверхности будет изменяться в зависимости от процента различных кристаллографических плоскостей, составляющих поверхность, и от их величины. Ниже будет сказаио более подробно о соотношении между неоднородностью поверхности и ее реакциями с газами, но при обсуждении механизма и кинетики реакций надо не забывать об этой неоднородности. [c.18]