Химические превращения и структурные изменения

Другим современным методом, служащим для построения диаграмм состояния, является метод рентгеноструктурного анализа. Рентгеноструктурный анализ является одним из наиболее совершенных методов изучения всех превращений, сопровождающихся изменением кристаллической решетки. Поэтому он особенно полезен при исследовании полиморфных превращений, образования и распада твердых растворов, а также образования химических соединений. Методами рентгеноструктурного анализа изучают металлы, сплавы, минералы, неорганические и органические соединения. Рентгеноструктурный анализ применяется для качественного и количественного фазового анализа гетерогенных систем, для исследования изменений в твердых растворах, определения типа твердого раствора и границ растворимости. Рентгеноструктурный анализ является дифракционным структурным методом он основан на взаимодействии рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате которого возникает дифракция рентгеновского излучения. Основную информацию в рентгеноструктурном анализе получают из рентгенограмм. Типы рентгенограмм сильно зависят от природы и состава фаз. Между типом рентгенограммы и типом диаграммы состояния существует определенная связь. Особенно полезны рентгенографические данные для построения той части диаграмм, которые описывают равновесные процессы в твердом состоянии, где процессы установления равновесных состояний протекают очень медленно. [c.235]

Основные каталитические процессы в нефтехимической и химической промышленности характеризуются многостадийностью собственно химических превращений при значительном числе участвующих в них реактантов. Последнее является причиной многомерности и сложности математических моделей, в которые входят большое количество уравнений, в первую очередь материального и теплового балансов. Практическое использование подобных моделей затруднительно, ибо для получения на ЭВМ полей концентраций реагентов и температуры в реакторе требуются большие затраты машинного времени. Это приводит во многих практических ситуациях к чрезмерному усложнению процедур структурной и параметрической идентификации и к невозможности научно обоснованного выбора математической модели каталитического процесса, отражающей результаты промышленного эксперимента в широком диапазоне изменения технологических параметров. Эффективный путь преодоления этих трудностей состоит в сокращении размерности уравнений модели за счет априори построенных уравнений инвариантов физико-химических (реакторных) систем. Инварианты позволяют также осуществить предварительную оценку параметров реакторных моделей, проверить обоснованность выбора граничных условий. [c.242]

В результате протекания химических процессов (полимеризации, химической модификации, структурных изменений под действием у-облучения, в процессах старения) в полимерах возникают радикалы — молекулярные группы, содержащие электроны с нескомпенсированными спинами. Эти группы характеризуются магнитными моментами (спинами электронов), на три порядка большими, чем магнитные моменты ядер. В таких системах наблюдается электронный парамагнитный резонанс, эффективно применяемый для исслед вания химических превращений в полимерах. [c.231]

При действии концентрированных растворов щелочи происходят химические, физико-химические и структурные изменения целлюлозы. Химические реакции приводят к образованию нового соединения (щелочной целлюлозы), физико-химические процессы — к интенсивному набуханию и даже частичному растворению (при применении в качестве исходного материала сравнительно низкомолекулярной целлюлозы), структурные превращения — к изме- [c.126]

Наряду с обратимым понижением прочности стеклопластиков при пребывании их во влажных условиях и в воде могут частично протекать н необратимые процессы, связанные с химическими и структурными изменениями связующих, их гидролизом и последующими превращениями продуктов гидролиза, а также с необратимой потерей прочности стекловолокна за счет вымывания компонентов стекла и развития поверхностных дефектов на его поверхности. [c.173]

В процессе вулканизации, как об этом уже было сказано, наряду с реакциями поперечного сшивания, происходит изменение химического состава и строения молекулярных цепей в результате распада и перегруппировки серных связей, модификации молекул каучука серой и продуктами распада и превращения ускорителей вулканизации [25, 80—83]. Возможны также реакции циклизации и изомеризации, протекающие под влиянием вулканизующих Агентов [84—86]. Все эти структурные изменения молекулярных цепей могут в свою очередь влиять на прочностные свойства вулканизатов. [c.101]

Как уже указывалось, при действии концентрированных растворов щелочи происходят химические, физико-химические и структурные изменения целлюлозы. Химические реакции приводят к образованию нового соединения (щелочной целлюлозы), физико-химические процессы — к интенсивному набуханию волокна и даже к частичному растворению (при применении в качестве исходного материала сравнительно низкомолекулярной целлюлозы), структурные превращения — к изменению взаимного расположения звеньев в макромолекулах целлюлозы. [c.168]

При значительной разнице температур может измениться и энергия активации вследствие химических превращений катализатора (во взаимодействии со средой) или же структурных его изменений. [c.39]

Сушка и термообработка исходных, промежуточных или конечных продуктов являются обязательными операциями при получении любого катализатора. Сушка, проводимая в катализаторных производствах при повышенных температурах, является термодиффузионным процессом, сопровождающимся структурно-механическими изменениями высушиваемого вещества, а иногда и химическими превращениями. [c.231]

О структурных изменениях, происходящих в нерастворимом в щелочи продукте окисления, свидетельствовала информация, полученная методом протонно-магнитного резонанса после специальной обработки по методике [61]. Эти изменения сводятся к уменьшению количества атомов углерода метильных групп в результате окисления их в карбоксильные группы, а также в результате и других химических превращений. [c.139]

Кризисным состоянием называется стадия коллоидно-химических превращений в нефтяной системе, предшествующая изменению ее инфраструктуры за счет перегруппировки и перераспределения составляющих структурных элементов системы, приводящих к проявлению системой новых качеств при сохранении общих физикохимических характеристик. [c.171]

Повышение температуры способствует физическому разрушению агрегативных комбинаций до некоторых, соизмеримых с молекулярным уровнем минимальных размеров, обусловленных энергией связи структурных элементов агрегативных комбинаций. Дальнейшее разрушение образованных агрегативных комбинаций наименьших размеров (соизмеримых с молекулярным уровнем) возможно уже при более высоких температурах, приводящих к химическим превращениям компонентов агрегативных комбинаций и изменениям качественных характеристик системы в целом. В качестве примера можно привести процессы термообработки остаточных нефтяных фракций с целью изменения, в частности, их поверхностной активности, путем термохимической трансформации агрегативных комбинаций. [c.244]

Химия изучает вещества и их превращения. Свойства веществ опреде.пя-ются атомным составом и строением молекул или кристаллов. Химические превращения сводятся к изменению атомного состава и строения молекул. Поэтому понимание химических процессов невозможно без знания основ теории строения молекул и химической связи. Число известных химических соединенш имеег порядок миллиона и непрерывно возрастает. Число же возможных реакций между известными веществами настолько велико, что вряд ли можно надеяться на описание их всех в обозримом будущем. Поэтому так важно знание общих закономерностей химических процессов. Термодинамика позволяет предсказать направление процессов, если известны термические характеристик, веществ — теплоты образования и теплоемкости. Для многих веществ этих данных нет, но они могут быть с высокой точностью оценены, если известно строение молекул или кристаллов, если известна связь между термодинамическими и структурными характеристиками веществ. С другой стороны, статистическая термодинамика позволяет рассчитывать химическое равновесие по молекулярным постоянным частотам колебаний, моментам инерции, энергиям диссоциации молекул и др. Все эти постоянные могут быть найдены спектральными и другими физически.ми методами или рассчитаны на основе теоретических представлений, но для этого надо знать основные законы, управляющие движением электронов в атомах и молекулах, и строение молекул. Это одна из важных причин, почему мы должны изучать строение молекул и кристаллов, теорию химической связи. [c.5]

Полиморфные твердофазные структурные превращения простых веществ и химических соединений при постоянном химическом составе характеризуют изменением плотности, коэффициента объемного расширения кристаллических тел и теплотой фазового превращения ф. п- [c.46]

При разваривании картофеля и зерна происходят значительные структурно-механические изменения сырья и химические превращения веществ, входящих в его состав. [c.70]

Результаты исследования свидетельствуют, что в температурном интервале 800—2400° С происходит непрерывное изменение электронных свойств коксов, имеющее сложный характер и находящееся в непосредственной зависимости от химических и структурных превращений. [c.112]

Среди кинетических методов, основанных на контроле физико-химических параметров окисляющейся композиции каучук-стабилизатор, следует отметить исследование кинетики изотермической кристаллизации полиизопренового каучука [48, 49] дилатометрическим методом. Определение полупериода, глубины и максимальной скорости кристаллизации чувствительно к любым структурным изменениям, происходящим в каучуке. Так, скорость кристаллизации каучука мало меняется на ранних стадиях его окислительной деструкции и резко снижается при высокой степени превращения. Таким образом, при окислении наблюдается уменьшение кристаллизационной способности полиизопрена степень уменьшения зависит от природы используемого ингибитора отмечено избирательное действие антиоксидантов различной природы на изменение кинетических параметров кристаллизации. [c.429]

До недавнего времени превращения энергии из одного вида в другой при разрушении полимерных тел рассматривали только в механическом аспекте [297, с. 291 ]. Между тем работа деформирования полимеров переходит не только в потенциальную упругую энергию, но и частично в энергию тепловую, химическую, поверхностную. При деформировании материала изменяется структура, часть работы деформирования тратится на структурные изменения, фазовые переходы первого и второго рода [3, с. 12]. Превращение части механической энергии при разрушении в химическую, тепловую [60, с. 18 182, с. 104 212, с. 412, 435] и другие виды свидетельствует о том, что наряду с упругими проявляются и неупругие свойства и что необходимо рассматривать соотношение потенциальной энергии взаимодействия элементов структуры и кинетической энергии теплового движения. [c.253]

Статический метод применяют, как правило, для оценки химических превращений в полимере во времени. Динамический метод используют значительно чаще, поскольку он позволяет оценить не только структурные и химические изменения в полимере (переход из одного физического или фазового состояния в другое, деполимеризация, окисление), но и определить температуру начала и темп развития процессов деструкции. [c.143]

Вид И количество полиморфных переходов А12О3 зависят от температуры и длительности обжига, характера газовой среды и наличия модифицирующих примесей. Происходящие при полиморфных превращениях структурные изменения в решетке оксида (возрастание числа точечных дефектов) сопровождаются изменением его химической активности. Удельная поверхность порошка гиббсита при нагревании возрастает, достигая максимума при 673—723 К, когда в системе существует рентгеноаморфный оксид АЬОз, а затем уменьшается вследствие развития процессов рекристаллизации и спекания. [c.120]

Если в веществе отсутствуют химические и структурные изменения, то зависимость lgLд=f(l/Г) является линейной. Если же при нагревании вещества в нем происходят полиморфные превращения, рекристаллизация или диссоциация, то на кривых gLD= =/(1/Т) наблюдаются изломы, отвечающие указанным превращениям. Эффективность применения эманационного метода для оценки активных состояний твердых фаз показана Балеком [20]. [c.218]

Как было рассмотрено в обзоре, при нагревании ПВХ в днме-тилформамидных (ДМФ) растворах протекают три основных процесса дегидрохлорирование, изменение окраски и структурно-химические превращения. Резкое изменение цвета растворов от бледно-желтого до темно-бордового является следствием образования полиеновых участков различной длины с числом двойных связей п от 4 до 10 . [c.249]

Изложенные выше общетеоретические соображения о закономерностях изменения сложных структурных единиц нефтяных дисперсных систем в основном заимствованы из материалов исследования структурных изменений сырья термодеструктивных процессов. Применительно к процессам каталитического гидрооблагораживання таких материалов в литературе практически нет, хотя и имеются достаточное число публикаций по закономерностям химических превращений в реакторах, закономерностям дезактивации катализаторов и пр. Обширные материалы исследований процесса с использованием нефтяных остатков различной глубины отбора из различных нефтей с широким диапазоном изменения компонентного состава в большей степени подтверждают правомерность вышеизложенных представлений. Это будет показано в пошедую-щих главах. Остановимся на основных факторах, определяющих структурно-механическую устойчивость нефтяных остатков. [c.27]

В. И. Касаточкин с сотрудниками [98—103, 148] все коксы, в том числе и нефтяные, относит к карбонизированным веществам. За исключением графитов все карбонизированные вещества являются аморфными сте.клоподобными высокополимера-ми. Основным структурным элементом карбонизированного вещества является плоская атомная сетка циклически полиме-ризованного атома углерода с боковыми радикалами в виде разветвленных цепей по всем трем измерениям линейно полимеризованных атомов углерода. Химические превращения в процессе термической обработки углеродистых веществ сопровождаются относительным возрастанием содержания углерода (карбонизацией) и глубокими изменениями молекулярной структуры. При этом создается межсеточная упорядоченность, увеличиваются размеры углеродных сеток и возрастает электропроводность вещества. [c.66]

В процессе карбонизации ПАН-волокна происходят такие химические превращения и структурные изменения полимера, конечным результатом которых является образование турбостратной структуры углерода. Карбонизация ПАН-волокна проводится при различных температурах от 700 -800 С и до 1000 - 1500°С. В процессе карбонизации содержание углерода повышается до 90 - 95% и выделяются газообразные и смолообразные продукты, К основным газообразным продуктам деструкции относятся H N, ЫНз, Н2О и, видимо, акрилонитрил. Бурное выделение NH3 происходит в пределах 500 - 850 С, достигая максимального значения при 700 С, для H N характерны два максимума выделения при температуре 450 С и 850°С. Относительно много СО2 образуется в интервале температур 250 450°С. Максимальное количество Hj образуется при 500 С как для окисленных, так и для неокисленных волокон. Из неокисленных волокон Н2 выделяется больше. СО выделяется только из окисленных волокон, причем больше всего при 500 0. Максимальное выделение N2 отмечается при температуре 700 - 900°С. Н2О и СО2 выделяются только из окисленных волокон, максимум выделения при 300°С, причем СО2 образуется больше, чем Н2О. [c.61]

Различными исследователями ранее было показано, что волновая обработка, в частности ультразвуковая, позволяет существенно увеличить выход дистиллятных продуктов при перегонке нефти. При зтом, наблюдаеше эффекты объясняются перераспределением компонентов нефти или нефтяного остатка между дисперсионной средой и дисперсной 1)азой. Считается, что при физическом воздействии (нагрев, волновая обработка, перемешивание) на нефтяные остатки, представляющие собой сложные структурированные системы, происходит обратимое изменение их структурного состояния (уменьшение или увеличение размеров ССЕ, изменение вязкости, агрегативной устойчивости), без значительного химического превращения. [c.122]

Указанные признаки вносят решающий вклад практически во все свойства нефтяных дисперсных систем, определяют их поведение при различных термобарических условиях, а также являются основой для выделения более конкретных взаимосвязей в нефтяных дисперсных системах, уточнения характера межмолекулярных взаимодействий, в конечном итоге позволяют некоторым специальным образом классифицировать нефтяные дисперсные системы. К настоящему времени накоплен значительный эмпирический материал в области исследования нефтяных дисперсных систем. Анализ этой феноменологической информации дает возможность создания принципиальных основ теории нефтяных дисперсных систем и их классификации. Базовыми понятиями теории нефтяных дисперсных систем считаются размеры структурных образований в нефтяной системе и ее устойчивость против расслоения. Следует подчеркнуть, что любые исследования нефтяных дисперсных систем в конечном итоге, как правило, сводятся к определению склонности системы к расслоению и анализу изменения размеров частиц дисперсной фазы. При этом естественно учитываются и рассматриваются возможные физическис и химические превращения в системе при определенных условиях ее существования. [c.67]

Как правило, большинство нефтяных дисперсных систем существуют в обычных условиях в неравновесных состояниях. Это приводит к проявлению многочисленных локальных коллоидно-химических превращений в структуре нефтяной дисперсной системы, которые в свою очередь отражаются на макросвойствах системы, например на седиментационной устойчивости, т.е. склонности к расслоению системы, ее вязко-стно-структурных характеристиках и т.д. Важнейшим проявлением макросвойств в нефтяных дисперсных системах являются фазовые переходы, спонтанно происходящие в них в различных условиях существования. Любая нефтяная дисперсная система отличается присухцей ее пространствеьшой внутренней организацией, которая претерпевает непрерывные превращения во времени с участием структурных элементов систем, Общепринятое понятие энтропии системы, яв уяющесся мерой упорядоченности структуры, в данном случае практически не применимо, вследствие чрезвычайной сложности нефтяной системы. В этой связи в нефтяных дисперсных системах фиксируются некоторые характеристические области вблизи состояний равновесия, где система находится в кризисном состоянии, которые проявляются в системе при изменении термобарических условий. В нефтяной дисперсной системе может существовать несколько таких областей. В каждой переходной области система проявляет характерные свойства, отличается наивысшей восприимчивостью к тем или иным воздействиям. [c.174]

Высокие температуры, прп которых происходит объедипеппе битума с минеральными материалами, и условня погоды и климата, в которых работает битум в дорожном покрытии, вызывают изменения его химического состава и структуры, т. е. старение битума. Под старением понимается вся совокупность необратимых изменений структуры, физических и механических свойств битума, наблюдающихся ири храпении, технологической переработке и эксплуатации. Старение — результат сложных структурных и химических превращений, происходящих в результате воздействия на материал различных факторов, в том числе механических нагрузок [40]. [c.99]

В процессе трения в поверхностных слоях металлов происходят сложные явления, связанные с перераспределением химических элементов, структурными превращениями, измельчением отдельных фаз, образованием вторичных структур и т. д. Возникающие при этом слои измененной структуры обычно состоят из слаботра-вящихся белых фаз и зон повышенной травимости. Характер их распределения, структурное строение и фазовый состав оказывают большое влияние на износостойкость деталей. [c.21]

Анализ химических превращений в процессе лабораторных сульфитных варок модельных соединений структурного звена лигнина [62] и препаратов лигнина [63] по изменению значений ООП индивидуальных спектральных Ег полос и восстановительной емкости проб варочных растворов, отобранных по ходу обработки, а также значений окислительного потенциала мембранных электродов, изготовленных иэ твердых продуктов варок, выявил идентичный осцилляционный характер изменения анализируемых физико-химических параметров. Это говорит в пользу того, что в гетерогенной системе нуклеофильное сульфитирование лигнина протекает по механизму окислительновосстановительного взаимодействия, включающему автокаталитичес-кие стадии фенол-хиноидных перегруппировок и приводящему к [c.254]

Под термическим воздействием лазерного излучения в веществе происходит ряд изменений фазовые превращения (плавление, испарение), химические взаимодействия с атмосферой, структурные изменения и т. д. Особенностью нагрева лучом лазера являются высокие скорости подъема температуры (до 10 °С/с) и oxлaждeни (до 10 °С/с), большие градиенты температуры (до 10 °С/мм). Этс приводит к возникновению термических напряжений и к сохране нию после охлаждения высокотемпературных структурных модификаций. Кратковременность процесса (порядка 10 мс, включая остывание) ограничивает окислительные процессы. Особенности технологии лазерной обработки вытекают из световой природь лазерного луча. Имеют значение такие факторы, как отражатель ная способность поверхности, на которую падает луч. [c.52]

Интересно отметить, что расчеты равновесия без учета упругих полей дают достаточно хорошие совпадения р-Г-параметров синтеза при использовании расплавов некоторых металлов переходных групп (на необходимость их применения указывалось еще в работе [16]). Хотя в данном случае речь должна идти не о фазовом превращении графита в алмаз, а о перекристаллизации графита в алмаз. Такое совпадение неудивительно, ведь в расплавах металлов, называемых обычно катализаторами-растворителями, ДСдеф мало. В этом случае при росте кристаллов путем встраивания атомов (молекул) в изломы (за счет атомарной и кинетической шероховатости) химический потенциал частицы в кристалле равен ее химическому потенциалу в растворе. Поэтому при использовании графита в качестве шихты р-Г-параметры области равновесия (индивидуальные для каждого типа расплава) должны быть близки к расчетным значениям в классическом приближении. Однако также хорошо известно, что при понижении температуры (и давления) ниже определенной величины (<1400— 1300 К) никакого совпадения в экспериментальных и расчетных данных не наблюдается, так как число зародышей резко уменьшается и рост алмаза фактически прекращается. Несомненно, в этом случае начннают сказываться такие факторы, как химические и структурные характеристики расплава. О том, насколько важную роль играет структура расплава, свидетельствуют эксперименты по введению в систему роста металлов, слабо взаимодействующих с углеродом, Sb, Sn, Ge, Си. На основании экспериментов можно сказать, что ни изменением относительных растворимостей графита и алмаза, ни изменением поверхностной межфазной энергией (A s) нельзя объяснить экспоненциальный рост порогового давления, начиная с определенных концентраций этих добавок. Ясно, что при расчете области равновесия графит — раствор углерода необходимо учитывать такие факторы, как относительные растворимости и межфазные энергии границ этих фаз, степень отклонения раствора в расплаве от идеального, степень его упорядочения, коэффициенты активности и конфигурации активационных комплексов и др. [c.309]

Для снижения межмолекулярного взаимодействия и облегчения перевода в растворимое состояние щелочную целлюлозу подвергают ксантогенированню. Под этой технологической операцией понимают комплекс химических и физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии щелочной целлюлозы с сероуглеродом. Важнейшими из химических превращений являются образование ксаитогената целлюлозы и побочных продуктов взаимодействия S2 со свободным едким натром, содержащимся в щелочной целлюлозе. Химическая реакция осложнена гетерогенностью системы, наличием в ней трех-четырех фаз, структурными изменениями целлюлозы, протекающими во время реакции. [c.79]

Эндотермический характер термограммы до 375°С свидетельствует о том, что в этот период присходит ряд физических процессов (плавление, испарение фракций), в результате которых затрачивается тепло. При температурах >450° С имеет место химическое разложение компонентов пека. Образование активных остатков молекул приводит к началу реакций поликонденсации, которые сопровождаются значительным экзотермическим эффектом, которому соответствует резкий подъем термограммы при температурах >400° С. Увеличение степени конденсации ароматических ядер молекул приводит к изменению агрегатного состояния вещества, в результате чего пек затвердевает. При температуре>550°С наблюдается плавный ход термограммы, так как бурные химические превращения уже закончились, и происходит изменение структуры вещества полукокса, т. е. образование пакетов ароматических конденсированных сеток. Подтверждением этого являются данные рентгеноструктурного анализа, согласно которым происходит увеличение размеров структурно упорядоченных единиц полукокса. При этом также наблюдается значительное уменьшение электросопротивления. Таким образом, коксование пеков является комплек- [c.127]

Открытие вулканизации в 40-х годах прошлого века произошло на самой заре формирования основных представлений органической химии. И тем не менее поразительным является стремление, появившееся уже у первых исследователей (в частности, у Гэнкока), объяснить превращения каучука при нагревании с серой не как результат химической реакции, а как следствие структурных изменений, происходящих под влиянием серы и подобных аллотропным превращениям серы или фосфора. Очевидно, что такие представления не могли сохраниться долго. Достаточно обоснованную химическую теорию вулканизации первым предложил Вебер в 1902 г. Он полагал, что сера присоединяется к двойным связям молекул каучука с образованием сульфидов и что различия в свойствах каучука, мягкого вулканизата и эбонита определяются количеством связанной серы. Считая основным направлением реакции образование внутримолекулярных сульфидов, Вебер допускал и возможность соединения молекул каучука серными мостиками, не связывая это с физическими свойствами вулканизата. Высказывалось мнение и о преимущественном образовании межмолекулярных сульфидов (Дитмар, 1906 г. Кирхгоф, 1914 г.). [c.9]

Фупп (-0-, =0, -ОН, >С=0, -СН=0, СООН, -8-, >8=, >8<, —8Н, —ЫН2, >ЫН, >N—, >Ы, N, и тд ) Анализ веществ нерегулярного строения путем количественного определения всех составляющих его структурных элементов может быть полезным способом представления химического состава исследуемых объектов только при соблюдении трех условий если он обеспечивает полноту описания объекта, обладает способностью количественного мониторинга его химических превращений, обладает способностью предсказания свойств объектов или хотя бы их изменений Конкретный набор фрагментов в каждом случае определяется их представительностью (например, ацетиленовые и алленовые фрагменты для природного органического сырья нетипичны), необходимым уровнем дискретизации (например, замещенные ароматические атомы углерода можно определять либо суммарно, либо раздельно — кислород-, азот-, серо- и углеродзамещенные), а также реальными экспериментальными возможностями метода ЯМР на различных ядрах применительно к объекту (например, спектры [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология