Экспериментальные методы исследования кинетики каталитических реакций

Экспериментальное изучение кинетики каталитических реакций— один из основных способов раскрытия физико-химического механизма конкретных реакций и, следовательно, получения исходной информации для сознательного управления этими реакциями при их практической реализации. Поскольку наблюдаемая кинетика реакции, как это следует из предыдущего изложения, может являться следствием наложения друг на друга ряда химических и физических факторов, постановка исследований должна обеспечить возможность строгого разграничения этих факторов. Таким образом, возникают задачи экспериментального изучения собственно химической кинетики, кинетики физических явлений, связанных с протеканием химических реакций, и, если это необходимо, физического моделирования процессов в их реальных условиях. Первым двум задачам и посвящены последующие разделы настоящей главы. Надо только отдавать себе отчет в том, что одних кинетических исследований недостаточно для однозначного раскрытия механизма реакции. Они должны быть дополнены физическими методами исследования процессов на поверхности катализатора. [c.187]

При организации гетерогенного каталитического процесса очень важен практический вопрос, есть ли в данной реакционной системе предпосылки для саморегулирования Для ответа на этот вопрос могут быть использованы различные экспериментальные методы, с помош,ью которых либо оценивается применимость выводов теории, либо выявляется механизм реакции и устанавливаются такие факты, как суш,ествование воздействий на дезактивацию и регенерацию катализатора в ходе реакции, поведение системы вблизи или вдали от равновесия, особенности кинетики реакций, наличие общей стадии в реакции модификации катализатора и каталитической реакции и т. п. При этом в качестве методов исследования воздействия среды на катализатор могут использоваться комбинация стационарного и нестационарного (например, импульсного) способов воздействия исследование природы промежуточных поверхностных соединений физическими методами идентификация новых состояний, возникающих в ходе каталитического процесса, и т. п. [c.300]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.187]

Детальное экспериментальное изучение химических реакций, лежащих в основе разрабатываемого процесса, — необходимое условие для получения его надежной кинетической модели. В случае быстро протекающих реакций (время полупревращения порядка от долей секунды до нескольких минут), которые реализуются в промышленности в виде непрерывных процессов, проходящих в проточных реакторах, метод исследования кинетики в периодически действующих изотермических реакторах, кратко изложенный в этой главе, непригоден. Изучение кинетики таких реакций, к которым относятся подавляющее большинство каталитических и все газовые реакции, проводят в специальных установках проточного типа. [c.35]

Целый ряд вопросов в книгу не вошел. Это касается в первую очередь таких вопросов, как экспериментальные методы исследования кинетики и механизма реакций, способы приготовления катализаторов в лабораторных и технических масштабах, промышленное осуществление каталитических реакций, теория переноса вещества и тепла, играющая большую роль в технологии каталитических реакций, кинетика отдельных реакций синтеза, кинетика электродных процессов и газовая электрохимия. Эти вопросы не вошли в книгу не потому, что мы считали их маловажными, а потому, что они выходили за пределы ограниченной задачи курса — дать наиболее общие взгляды на протекание химического процесса во времени. [c.11]

Подобно обычным стехиометрическим реакциям, гомогенные каталитические реакции протекают в растворе. И в том и в другом случае одним из наиболее полезных и важных экспериментальных методов исследования является изучение кинетических характеристик процесса. Изучение кинетики включает измерение скоростей реакции при различных условиях, таких, как температура и концентрация реагентов и катализаторов. Скорость реакции может быть измерена либо по нарастанию конечного продукта (или продуктов) реакции, либо по убыли одного или более исходных вешеств. Для получения надежных кинетических данных необходимо, чтобы исследуемая реакция была хорошо воспроизводимой и давала строго определенные продукты. При измерении скоростей обычно используют два метода дифференциальный (изменение концентрации в единицу времени) или интегральный (изменение конверсии или расходования реагента за период от начала реакции). Полученные данные обрабатываются математически по уравнениям скоростей реакций. Уравнения скоростей достаточно разнообразны, однако мы ограничимся рассмотрением лишь нескольких простых типов. [c.24]

Андерсон Р. Кинетика каталитических реакций // Сб. Экспериментальные методы исследования катализа. М. Мир, 1972. с. 748. [c.75]

Прогресс химической кинетики и катализа определяется наряду с развитием теории созданием новых эффективных экспериментальных методов. Советскими учеными многое сделано в области совершенствования методов исследования кинетики гетерогенных каталитических реакций. [c.63]

Однако в большинстве случаев ферментативный процесс представляет собой комплекс ряда таких реакций, протекающих последовательно (а частью может быть и параллельно). Детальное изучение кинетики таких реакций потребовало разработки новых экспериментальных методов исследования. - Результаты работ И. В. Березина и других показали, что кинетическое изучение многостадийной каталитической реакции дает возможность глубже раскрыть механизм ферментативного процесса [c.671]

Многочисленнные экспериментальные методы исследования кинетики гетерогенно-каталитических реакций могут быть поделены на ряд групп в зависимости от фазового состояния системы, аппаратурного оформления эксперимента, математической характеристики получаемых в опыте величин. В дальнейшем мы не будем придерживаться строгого разделения этих групп (тем более, что их границы налагаются одна на другую). [c.187]

Значение хроматографии для подбора. Чем сложнее процесс и чем больше требования к полифункциональности и селективности катализаторов, применяющихся для его осуществления, тем меньшую помощь в подборе способна оказывать теория катализа в ее современном состоянии. Поэтому, наряду с работами над дальнейшей разработкой теории, большое значение приобретает усовершенствование экспериментальных методов изучения каталитических св011ств и закономерностей подбора, необходимых для получения более полной и быстрой информации. С этой точки зрения следует особенно подчеркнуть большие возможности хроматографии газов и паров. Она позволяет обнаруживать и исследовать каталитические явления при очень малых степенях превращения быстро устанавливать полный состав продуктов реакций получать исходные ве-)цества в особо чистом состоянии изучать адсорбцию компонентов реакций на катализаторах во время реакций и, наконец, проводить экспрессное изучение кинетики каталитических процессов, удельных поверхностей и других важных характеристик процесса и катализатора [7]. В изучении механизма сложных контактных реакций особенно эффективна радиохроматография [8]. Очень перспективно исследование реакций в хроматографическом режиме [9], позволяющее обходить термодинамические запреты, и т. д. [c.16]

В предлагаемой читателю книге сделана попытка совместного рассмотрения явлений различной природы, имеющих место при протекании реальных каталитических процессов или непосредст-венно связанных с их осуществлением. Они относятся к объектам, изучаемым в кинетике органических, неорганических и топохими-ческих реакций, в теории массо- и теплообмена, в квантовой химии. Авторам представляется, что именно такое совместное рассмотрение дает наилучшее представление о гетерогенном катализе и его практической реализации. Авторы также считают, что изложение экспериментальных и математических методов в исследовании гетерогенных катализаторов является необходимым в книге, посвященной основам гетерогенного катализа. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология