Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Медленные реакции и катализаторы

    Уравнение (И1-9) соответствует медленной реакции катализатора в исходной форме Nu с реагентом RZ и быстрому последующему взаимодействию промежуточного продукта RNu с Z и Y с образованием исходного или конечного продукта. При таком соотношении скоростей реакция тормозится продуктом Z, а катализатор находится преимущественно в исходной форме ( ka [Nu]). [c.146]

    При таких высоких температурах, которые используются в горячем карбонатном процессе 19—21], абсорбция может протекать в режиме быстрой реакции. Опубликованные данные по расчету коэффициентов абсорбции неполны, но в горячем карбонатном процессе наблюдались намного более высокие скорости абсорбции по сравнению с рассчитанными по теории медленной реакции. Скорость абсорбции сильно увеличивается также при добавлении катализатора к жидкому раствору [22]. [c.128]


    Изомеризация парафиновых углеводородов на бифункциональных платиновых катализаторах является относительно медленной реакцией. [c.28]

    Катализаторы применяются главным образом для ускорения медленных реакций или тех реакций, которые в отсутствие этих веществ вообще не протекают. Кроме того, катализаторы позволяют изменять диапазон рабочих температур и относительный состав продуктов реакции. Значительно реже катализаторы используются для снижения скорости реакции. [c.202]

    Много разных связанных между собой реакций участвуют в образовании кислотных дождей. Изучение этих процессов продолжается. Самая большая загадка - как диоксид серы превращается в триоксид. Кислород, растворенный в воде, окисляет диоксид серы очень медленно. Реакция, возможно, ускоряется солнечным светом или такими катализаторами, как железо, марганец или ванадий в частичках сажи. [c.424]

    Кинетические уравнения дезактивации катализаторов отложениями кокса. Активность катализаторов превращения углеводородов существенно уменьшается при отложении на их поверхности кокса. Поскольку образование кокса из углеводородов является значительно более медленной реакцией, чем их другие превращения, обычно коксообразование и связанную с ним дезактивацию катализаторов рассматривают независимо. В работе [1] проведен анализ причин дезактивации и используемых для ее описания формальных кинетических моделей. Если использовать в качестве меры активности величину активной поверхности катализатора 5, то наиболее часто используемое уравнение скорости дезактивации имеет вид  [c.135]

    Постоянство состава системы, в которой реакция протекает очень медленно, может быть только кажущимся, и на этом основании нельзя сделать вывода о том, что система находится в состоянии химического равновесия. Примером может служить медленная реакция между водородом и кислородом при низких температурах. Любая смесь водорода, кислорода и водяных паров при низких температурах остается неизменной в течение очень большого промежутка времени, но достаточно определенного воздействия извне (например, введение в систему катализатора платиновой черни), чтобы газы, входящие в состав смеси, прореагировали между собой. При прекращении внешнего воздействия рассматриваемая система уже не возвратится в прежнее состояние, так как она не находилась до этого в состоянии устойчивого равновесия. [c.245]


    Глубина процесса риформинга определяется качеством катализата, т.е. октановым числом, которое обычно при работе по бензиновому варианту находится в интервале 85- 100 пунктов (И.М.), или содержанием суммы ароматических углеводородов при работе по ароматическому варианту [40-75% (мае.)]. Глубина риформинга зависит от совокупности многих параметров сырья, катализатора, температуры и продолжительности контактирования сырья е катализатором, давления, кратности циркуляции ВСГ, типа катализатора и т.п. Известно, что из-за большого эндотермического теплового эффекта процесс проводят в каскаде из трех-четырех реакторов с промежуточным подогревом. Поскольку газосырьевая смесь наиболее быстро охлаждается в первом реакторе, где проходят сильно эндотермические реакции дегидрирования нафтенов, время контактирования сырья с катализатором и средняя температура в этом реакторе наименьшие по сравнению с остальными реакторами. В последнем реакторе продолжается конверсия, в том числе в медленных реакциях, особенно дегидроциклизации, в нем находится больше половины общего количества катализатора. Изменение температуры в последнем реакторе незначительно, поскольку там наблюдается экзотермический эффект гидрокрекинга, для которого требуется значительное количество водорода. [c.149]

    Теория промежуточных соединений была одним из первых научных объяснений явления катализа и до сих пор служит основой современных представлений о нем [11]. Схематично эта теория заключается в том, что медленная реакция между исходными реагирующими веществами заменяется двумя или цепью более быстрых реакций с участием катализатора, образующего с исходными веществами промежуточные соединения. В гомогенном катализе промежуточные соединения, как правило, можно обнаружить химическим анализом и даже выделить в чистом виде. При гетерогенном катализе на твердых катализаторах промежуточные соединения являются продуктом активированной (химической) адсорбции, они возникают лишь на поверхности катализатора, не образуют отдельных фаз и не обнаруживаются химическим анализом. [c.61]

    Увеличение скорости реакции под влиянием катализатора энергетически можно объяснить тем, что катализатор снижает энергию активации реакции, увеличивая тем самым долю активных молекул. Гомогенный катализ достаточно хорощо объясняется теорией промежуточных соединений, согласно которой катализатор, реагируя с исходным веществом, образует неустойчивое промежуточное соединение. Возьмем медленную реакцию  [c.35]

    Реакция идет медленно. Введение катализатора КМОз ускоряет реакцию. Процесс протекает по схеме  [c.35]

    Если предполагается провести реакцию, имеющую благоприятную константу равновесия, т. е. протекающую с превращением значительной доли реагентов в продукты, то остается только позаботиться о том, чтобы она имела соответствующую скорость. Последнее может оказаться нелегким делом, но напряженная работа и упорные поиски в конце концов нередко позволяют найти катализатор, ускоряющий медленную реакцию, или какой-нибудь способ гулирования слишком быстрой реакции. Прекрасным примером успешного исследования такого типа является открытие Габером катализатора для синтеза аммиака, о котором рассказывалось в гл. 14. Однако, если бы Габер пытался связать азот, проводя реакцию между N2 и О2 при 400-500°С, вместо того чтобы использовать реакцию между N2 и Н2, ему никогда не удалось бы разработать успешный процесс. Константа равновесия реакции между N2 и О2 с образованием N0 в указанном температурном диапазоне слишком мала, чтобы равновесное количество N0 было достаточным для практических целей. Даже если бы имелся катализатор, ускоряющий реакцию между N2 и О2 с образованием N0, то такая реакция все равно не имела бы практического значения. Очевидно, необходим какой-то способ, позволяющий заранее предсказывать, успеет ли реакция в значительной степени сместиться в сторону образования продуктов, прежде чем она достигнет равновесия. [c.171]

    Пусть реакция А+Б=АБ без катализатора протекает медленно. Участие катализатора (К) в образовании промежуточного лабильного соединения можно выразить схемой  [c.180]

    Установлено, что в условиях гомогенных реакций катализатор образует в той же фазе промежуточные реакционноспособные продукты. Гомогенная реакция, медленно протекающая в отсутствие катализатора [c.240]

    Чтобы выход продуктов реакции был оптимальным, надо учитывать влияние условий не только на само равновесие (на статику), но и на кинетику процесса, т. е. на скорость. Далеко не всегда при большой константе равновесия процесс можно использовать для получения вещества из-за медленности реакции. В этих случаях ускорение реакции часто достигается введением катализаторов ( 24), которые не смещают равновесия, а только ускоряют его установление 111, стр. 119]. Часто изменение какого-либо условия благоприятно влияет на ускорение реакции, но смещает равновесие в нежелательную сторону (увеличение температуры в синтезе NHg), или оказывает благоприятное влияние и на статику и на кинетику (повышение давления в синтезе NHj). Наконец, возможны случаи нежелательного влияния на статику и на кинетику (введение аргона в том же случае) и т. д. [c.31]


    Применение катализаторов особенно важно для проведения медленных реакций, сопровождающихся выделением теплоты. Хотя при этом константа равновесия обеспечивает высокий выход продукта при умеренной температуре, скорость реакции оказывается настолько низкой, что реакцию нельзя использовать в практических целях. При повышении температуры скорость реакции возрастает, но при этом равновесие для экзотермических реакций сдвигается в сторону уменьшения выхода продукта, как это непосредственно следует из принципа Ле Шателье. Например, синтез такого ценного вещества, как аммиак, из азота и водорода практически идет лишь при очень высоких температурах, так как энергия активации процесса соединения этих газов велика. Но чем выше температура, тем меньше получится аммиака в равновесной смеси, так как равновесие сдвигается с ростом температуры в сторону образования реагентов и, следовательно, нагревание невыгодно. Введение катализатора дает возможность быстро достигнуть равновесия при умеренных температурах, т. е. более выгодных для практики условий. [c.145]

    Каталитические методы анализа основаны преимущественно на реакциях окисления — восстановления. Известно много медленных реакций этого типа, которые можно ускорить, вводя в раствор катализаторы— чаще всего ионы переходных металлов. Скорость реакции при некоторых условиях пропорциональна концентрации катализатора, что используют для количественного определения последнего. [c.372]

    Каталитические методы анализа — вариант кинетических методов. Они основаны на измерении скорости химической реакции, протекающей в растворе при действии катализатора нередко катализатор является определяемым веществом. Известно много медленных реакций, скорость которых в определенных условиях увеличивается пропорционально концентрации введенного катализатора. Это дает возможность определить количество катализатора по концентрации продуктов реакции, образующихся за определенный промежуток времени. Для таких определений пригодны медленные реакции различных типов, однако наиболее распространены каталитические методы с использованием реакций окисления — восстановления. [c.446]

    Почему последняя реакция без катализатора идет медленно Какой катализатор необходим для ее ускорения и как он действует  [c.684]

    Прежде чем говорить о химизме и кинетике каталитического крекинга, следует напомнить, что наличие катализатора не вызывает каких-то принципиально новых, термодинамически не оправданных реакций. Катализатор способен только ускорять и делать значимыми те процессы, которые протекают без него настолько медленно, что не оказывают сколько-нибудь заметного влияния на состав конечных продуктов. Таковы, например, изомеризация олефинов и нафтенов, перераспределение водорода между продуктами крекинга.  [c.132]

    ЧТО избавляет от необходимости применять катализаторы на разных стадиях процесса. Поляризация топливного элемента уменьшает ток. Она обусловлена медленными реакциями или процессами (такими, как диффузия), происходящими в элементе. [c.203]

    Гомогенная реакция протекает в одной фазе, а гетерогенная реакция—более чем в одной фазе, например в газовой фазе и на поверхности твердого катализатора. Гетерогенные реакции проводятся в больщих масштабах в химической промышленности. Усовершенствование катализаторов особенно важно для проведения медленных реакций, сопровождающихся выделением теплоты. Хотя в этом случае константа равновесия может обеспечивать высокий выход продукта при комнатной температуре, скорость реакции часто оказывается настолько низкой, что реакцию нельзя использовать в практических целях. При повышении температуры скорость реакции возрастает, но при высоких температурах равновесие может сдвинуться в сторону уменьшения выхода продукта, как это непосредственно следует из принципа Ле Шателье. К такому типу относится реакция [c.324]

    Одним из путей ускорения медленной реакции является добавление к смеси незначительного количества катализатора. Катализаторы существенно различаются по химической природе. В частности, каталитическими эффектами обладают различные металлы, неметаллы и органические соединения (включая ферменты), которые увеличивают скорость некоторых реакций, находясь в водной среде. Это явление известно как гомогенный катализ. Если же в системе присутствует твердая фаза (например, электрод) или в общем случае имеется двухфазная система, то описываемое явление называют гетерогенным катализом. Далее мы не будем рассматривать этот случай. [c.337]

    Катализируемая бромистым водородом атака кислорода на первичные углерод-водородныс связи ведет к образованию органических кислот. Так же как для окисления пропана требуется более высокая температура, чем для окисления в равной мере бутана (190° вместо 160° С в приведенном выше примере), окисление этана представляет собой более медленную реакцию и требует несколько более высоких температур, чем окисление пропана (220° вместо 190° С). Даже такая температура намного ниже той, которая требуется для обычного окисления цетана, и в то время как в нервом случа( были получены выходы уксусной кислоты около 75% от потребленного кислорода (что составляет от 85 до 90% от подаваемого сырья), в результате некатализироваиных реакций при 300° С и выше нолучаются сложные смеси [12]. Окисление нри повышенных давлениях способствовало увеличению выходов продукта, торможению побочных реакций и снижению расхода катализатора. Важную роль в этих цепных процессах играет поверхность сосуда, причем влияние ее уменьшается с увеличением общего давления в системе. [c.276]

    В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

    Рейт определял значения к а", используя окисление сульфита кислородом в присутствии достаточно малого количества катализатора, чтобы обеспечить медленность реакции при одновременном поддержании равной нулю концентрации кислорода в массе жидкости. Деление к а" на а" (и делимое и делитель определялись в одном и том же растворе сульфита) давало коэффициент к , который оказался равным 0,04 см1сек, вне зависимости от скоростей перемешивания или аэрации. [c.231]

    Такой тип реакции присоединения по Михаэлю с последующим замыканием циклопропанового кольца наблюдается в реакциях между ненасыщенными нитрилами, кетонами, альдегидами, сложными эфирами, фосфонатами и фосфониевыми солями с а-хлорнитроалканами, галогенмалоновыми эфирами, а-хлор-нитрилами и а-хлорэфирами [1094, 1095, 1096, 1214, 1215, 1427]. Как правило, всегда необходимо использовать концентрированный гидроксид натрия и ониевую соль, однако по крайней мере в некоторых случаях медленная реакция возможна и в отсутствие катализатора. [c.225]

    Катализатор не оказывает никакого влияния на Кр вн и на положение равновесия. Он лишь заставляет систему достичь состояния равновесия быстрее, чем это происходит в отсутствие катализатора. Катализатор позволяет превратить самопроизвольную, но медленную реакцию в быстро-цротекающую, но никакой катализатор сам по себе не заставит осуществляться несамопроизвольную реакцию. [c.198]

    Эволюционные реакции. Особую группу реакций, включенных в сложный гетерогенно-каталитический процесс, составляют медленные побочные реакции, приводяп] ие к изменению свойств катализатора (модифицированию или отравлению) в результате его взаимодействия с реакционной средой. Как правило, характерное время таких реакций значительно превышает основной временной масштаб т. е. характерное время основных реакций. В отличие от медленных реакций, лимитирующих скорость основного процесса синтеза целевых продуктов, будем называть эти наиболее медленные реакции эволюционными. [c.94]

    При относительно медленных реакциях физические факторы, влияющие на скорость реакции, часто удается устранить путем увеличения поверхности раздела. Для этого в случае гетерогенно-каталитических реакций можно использовать высокую скорость потока вокрлт таблеток катализатора и дробление их до таких размеров, когда диффузионным сопротивлением в порах можно пренебречь. Параллельно следует проводить эксперименты с тем же катализатором, имеющим размеры зерна, применяемые на практике. [c.238]

    Катализаторы и каталитические реакции. Катализатором называют вещество, многократно вступающее в промежуточное химическое взаимодействие с реагентами, не участвующее в стехиомет-рическо м уравнении реакции, не изменяющее термодинамическое равновесие, но увеличивающее скорость его достижения, т. е. скорость реакции. То, что катализатор не участвует в стехиометриче-ском уравнении реакции, не означает неизменности его состава и свойств. Под влиянием реагентов, примесей к реагентам, основных и побочных продуктов реакции, температуры катализатор всегда претерпевает физико-химические изменения. До момента, когда в результате медленных изменений свойства катализатора начинают существенно отличаться от начальных, продукты реакции образуются в количествах, в 1000 раз и более превосходящих массу катализатора. Иногда в результате взаимодействия с одним из продуктов реакции свойства катализатора изменяются очень быстро, но при удалении этого продукта он восстанавливает свои первоначальные свойства — регенерируется. [c.132]

    Четыреххлористый углерод значительно больше понижает скорость реакции, но характер его действия такой же, как и бензола, т. е. В этом случае такн е сказывается эффект разбйвления реакционной смеси и этим создаются условия для более медленной реакции. С течением времени реакция постепенно углубляется и эфир образуется с высоким выходом. Растворитель ацетон ингибирует реакцию циклоалкилирования. На протяжении 20 час. кислотность смеси остается постоянной. При дальнейшем ведении реакции кислотность понемногу уменьшается и становится заметным образование эфира. В данном случае ацетон, вероятно, сольватирует активный полярный комплекс, образованный фтористым бо ром с кислотой и, таким образом, дезактивирует катализатор или сильно снижает его активность. [c.53]

    Как известно, в зависимости от условий полимеризации из одного и того же олефина могут быть получены различные вещества. Как упомянуто выше, газообразные при нормальных условиях олефины при каталитических процессах при определенной температуре и давлении склонны к ди- и тримери-зацпи. Эту реакцию широко псиользуют для промышленного получения моторных топлив с высоким октаповым числом. В частности, изобутилен с успехом используется для реакции димеризации в диизобутилен. Если применить другой катализатор и иные рабочие условия, тот же изобутилен, как уже было упомянуто, может полимеризоваться в высокомолекулярные твердые каучукоподобные вещества (оппанол, вистанекс). При воздействии безводным хлористым алюминием на жидкий изобутилен при комнатной температуре или на растворенный в инертном растворителе изобутилен протекает медленная реакция, в результате которой получается маловязкое масло с хорошим выходом. Оно обладает плохим индексом вязкости (вязкостно-температурной, характеристикой — ВТХ). [c.588]

    Расчет констант скорости реакции к между смолой и оксидным катализатором показал, что для этой медленной реакции величина к имеет низкие значения, например, для катализатора Р1 на А120 (АП-64) к == 0,275 ч при температуре термообработки 300 С. [c.155]

    Эта реакция идет медленно. Введение катализатора (KNO3) заметно ускоряет процесс. [c.56]

    Следовательно, даже если отношение к к1 будет велико (что предпочтительнее), отношение наблюдаемых скоростей может быть значительно меньше, поскольку оно зависит от корня квадратного из к к . Поскольку, однако, гидрирование диенов идет на гладких поверхностях с большими константами скоростей, чем гидрирование ацетиленовых углеводородов, то при осуществлении этих конкурирующих реакций на пористом катализаторе более быстрая реак1да (с к- ) будет замедляться диффузией в узких порах сильнее (в у раз), чем более медленная реакция (с к ), т. е. при переходе от внутрикинетической во внутридиффузионную область селективность катализатора в отношении конкурентного гидрирования ацетиленовых соединений в присутствии диенов возрастает (тем сильнее, чем больше размер зерна катализатора и меньше его поры). Напротив, такой переход нежелателен для смеси этилен + ацетилен, так как на алюмопалладиевом широкопористом катализаторе именно ацетилен быстро и селективно гидрируется в этилен. [c.93]

    Скорость медленных реакций может быть увеличена также введением в систему катализатора. Равновесное состояние при этом не изменяется, т. е. численное значение константы равновесия в присутствии катализатора такое же, как и в его отсутствие. Роль катализатора заключается в том, что он вступает в проме куточ-ное химическое взаимодействие с реагирующими веществами. При этом для осуществления промежуточного взаимодействия необходима меньшая энергия активации реагирующих частиц, поэтохму скорость реакции увеличивается. [c.40]

    Таким образом, в настоящее время можно утверждать, что процесс катионной полимеризации олефинов, как правило, не начинается или протекает медленно при смешении чистых и сухих мономера и катализатора - апротонной кислоты. Во многих системах самые тщательные очистка и сушка реагентов приводят лишь к некоторому, часто невоспроизводимому, снижению начальной скорости процесса. Следует иметь в виду, что в некоторых случаях соката-лизатором может оказаться один из компонентов системы, например растворитель, один из сомономеров (при сополимеризации) или продукт побочных реакций катализатора. В подавляющем большинстве случаев инициатором возбуждения катионной полимеризации изобутилена являются комплексные кислоты, т.е. реагенты, отдающие протон НСЮ4, Н ЧА1С1зХ) , Н (ВРзОН) № КзАЮЮН) (где Х-С1, ОН и др.). [c.40]

    Надуксусная кислота. В случае уксусной кислоты равновесие устанавливается медленно реакция олефинов с уксусной кислотой и перекисью водорода длится несколько часов или суток, причем за это время может произойти разложение перекиси водорода [34, 66]. Однако в присутствии такого катализатора, как серная кислота, равновесие достигается примерно через 10 час лри 25°, что обеспечивает наиболее удобный метод получения надуксусной кислоты. Константа равновесия такова, что в случае эквимолярных количеств уксусной кислоты и 50%-ной перекиси водорода 40% перекиси расходуется на превращение уксусной кислоты в надуксусную. При молярных отношениях 2 1 и 10 1 выход надкислоты увеличивается до 57 и 907о соответственно. Следовательно, для экономичного использования перекиси водорода требуется большой избыток уксусной кислоты. [c.141]


Смотреть страницы где упоминается термин Медленные реакции и катализаторы: [c.185]    [c.248]    [c.333]    [c.273]    [c.270]    [c.66]    [c.14]    [c.207]    [c.187]    [c.270]   
Смотреть главы в:

Органические аналитические реагенты -> Медленные реакции и катализаторы




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Реакции медленные



© 2025 chem21.info Реклама на сайте