Кинетические уравнения. Методы измерения скорости реакций и концентрации катализатора

КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РЕАКЦИЙ И КОНЦЕНТРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА [c.8]

Показатели и /и в кинетическом уравнении должны определяться из опыта путем измерения скорости реакции при различных начальных концентрациях компонентов и различных степенях превращения. Если исследование ведут динамическим методом, т. е. пропуская реакционную смесь через слой катализатора, то изменение времени реакции достигается путем изменения количества катализатора или объема проходящей через него газовой смеси. Анализ газовой смеси после слоя катализатора позволяет определить степень превращения. Откладывая найденные таким путем степени превращения против соответствующих времен реакции, строят кривую зависимости степени превращения от времени реакции при определенных постоянных начальных концентрациях исходных компонентов. Тангенсы угла наклона касательных к этой кривой пропорциональны значениям скорости реакции при степенях превращения, значения которых определяются ординатами точек касания. [c.52]

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]

В кинетических (каталиметрических) методах анализа (КМА) измерение концентрации анализируемого вещества (катализатора или ингибитора) выполняется по скорости каталитической реакции, зависящей от концентрации катализатора. При постоянных концентрациях реагирующих веществ для расчетов в КМА используется уравнение [c.148]

Основная цель анализа кривых с - ( состоит в том, чтобы найти мате-матическое уравнение, которое описывает форм кривых, т.е. уравнение скорости. Основой для вывода такого уравнения служит сравнение кривых 0-1, полученных из серии экспериментов при разных начальных концентрациях реагентов, так называемых экспериментальных серий. Число их зависит от числа компонентов реакции. На скорость реакции могут влиять исходные реагенты, продукты реакции (включая интермедиаты), катализатор, растворитель и т.д. Если в реакции участвует несколько реагентов, то условия подбирают таким образом, чтобы все они, кроме одного, находились в большом избытке (ср. с разд. 4.4). Во время реакции концентрации этих избыточных реагентов остаются практически постоянными. Таким образом, уменьшение концентрации реагента, присутствующего в недостатке, изучается как бы изолированно. Этот метод известен как метод изоляции он преследует цель выделить элементарный процесс или какую-то простую реакцию из всего процесса в целом. За таким взятым в недостатке реагентом или за продуктом реакции удобно следить кинетически. В тех случаях, когда в реакции отсутствует интермедиат или присутствующий интермедиат очень реакционноспособен, уменьшение концентрации реагента во времени соответствует увеличению концентрации продукта (при условии равенства стехиометрических коэффициентов). В любом случае очень полезно, хотя бы в нескольких сериях измерений, проверить, соответствуют ли кинетические кривые расходования реагента кинетическим кривым накопления продукта. Однако следует отметить, что согласован- [c.82]

Если скорость химической реакции на поверхности катализатора достаточно велика, то адсорбционное равновесие не достигается и степени заполнения поверхности молекулами реагентов нельзя определить из уравнения изотермы адсорбции. В предельном случае, когда адсорбция одного из реагентов является наиболее медленной стадией, скорость процесса лимитируется скоростью адсорбции этого реагента, и можно говорить о протекании реакции в адсорбционной области. Скорость адсорбции определяется константой скорости адсорбции и концентрацией сорбируемого вещества следовательно, кинетика процесса в адсорбционной области формально следует уравнению реакции первого порядка. Поэтому различить кинетическую и адсорбционную области только по кинетическим измерениям нельзя и при необходимости следует ставить специальные эксперименты по измерению скорости адсорбции или применять другие прямые методы исследования, например, спектроскопию адсорбированных молекул. [c.84]

Кинетические измерения и расче ты.Скорость гидролиза эфиров (I-I7) измерялась в 75%-ном (по объему) водном диметилформамиде полярографическим методом 5,10 (контролировалось накопление ацеталь-дегида в реакционной смеси). Концентрация катализатора (H I) варьировалась в пределах 2,5-10 2 -3,125 Ю 5моль/литр. Начальная концентрация субстратов 7,5 10-5 моль/литр. Некаталитическая реакция в изученном интервале температур (20-35°) не имеет места. Точность термостатирования +0,05°С. Полярограф типа ПА-1. Фон 0,33 м раствор гидроокиси пхая -одновременно нейтрализовал катализатор в анализируемой пробе. Константа скорости К рассчиты1валась по уравнению. [c.780]