Закономерности гомогенных процессов

Гомогенные процессы основаны на реакциях между реагентами, находящимися в одной фазе, и не имеют поверхности раздела отдельных частиц системы друг от друга. В промышленных печах гомогенные процессы осуществляются в основном в газовой фазе. К ним относятся окислительные экзотермические реакции горения различных газов, протекающие в пламенах (например, окисление метана, сероводорода, оксида углерода, водорода, синтез хлористого водорода и т. д.). Условно к гомогенным процессам можно отнести окисление паров серы, фосфора, жидких топлив, потому что непосредственно химическая реакция протекает между паровой фазой окисляемого реагента и газовой средой окислителя, которые совместно образуют горючую газовую фазу. На эти реакции могут быть распространены закономерности гомогенных процессов. [c.23]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОМОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.139]

Влияние температуры, давления и перемешивания на скорость гомогенно-каталитических реакций аналогично обшим кинетическим закономерностям гомогенных процессов. Основным недостатком гомогенного катализа является трудность выделения катализатора из конечной продукционной смеси (жидкости или газа), в результате чего часть катализатора теряется безвозвратно, а продукт загрязняется им. При гетерогенном катализе газовая или жидкая реакционная смесь легко отделяется от твердого катализатора. [c.224]

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОМОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.49]

При проведении гомогенных процессов химические реакции протекают во всем объеме реакционной смеси, и если реагенты в исходной смеси достаточно хорошо перемешаны, то диффузионные процессы не лимитируют общей скорости процесса, которая определяется, как правило, кинетикой химического превращения. Закономерности гомогенных процессов применимы и для анализа гетерогенных процессов, протекающих в кинетической области. [c.50]

Изомеризации олефинов посвящено огромное число работ, вероятно, большее, чем какой-либо другой реакции. Это объясняется тем, что изомеризация является эффективной модельной реакцией для изучения механизма теплового, фото- и радиационнохимического воздействия на вещество. Она активируется огромным числом гомогенных и гетерогенных катализаторов, поэтому на ее примере удобно изучать механизм катализа и кинетические закономерности химических процессов. Наконец, эта реакция оказывается целевой или сопутствующей во многих технических процессах изомеризации олефинов и парафинов, окислении олефинов, их полимеризации и др. В таких процессах, как сорбционное выделение олефинов, каталитический крекинг, гидроформилирование, алкилирование, сульфирование и др., она существенно влияет на выход и свойства продуктов, и возникает необходимость как ее подавления, так и активирования. [c.5]

В книге с единых позиций обсуждаются закономерности гомогенного химического катализа и рассматриваются практически все виды каталитических процессов. [c.328]

ОСНОВНЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОМОГЕННОГО И КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОВ ГЕНЕРАЦИИ 80з [c.89]

Рассмотрим закономерности химической технологии применительно к гомогенным процессам, т. е. влияние концентраций реагирующих веществ, температуры, давления и перемешивания на скорость процессов в газовой и жидких средах. Гомогенные процессы, как правило, идут в кинетической области, т. е. общая скорость процесса определяется скоростью химической реакции, поэтому закономерности, установленные для реакций, применимы и к процессам, идущим в газовой или жидкой среде. [c.139]

Гомогенный химический процесс протекает в одной фазе, чаще газообразной или жидкой, в которой условия протекания реакции во всем выбранном объеме выровнены. Поскольку явления переноса здесь не существенны, то закономерности гомогенного химического процесса совпадают с закономерностями химической реакции. [c.98]

Рассмотрим закономерности химической технологии применительно к гомогенным процессам, т. е. влияние концентраций реагирующих веществ, температуры, давления и смешения на [c.105]

Межфазное гетерогенное равновесие определяется для разных процессов различными закономерностями. Одиако для большинства типовых гетерогенных химико-технологических процессов равновесие между фазами можно охарактеризовать при помощи двух основных принципов — закона распределения и правила фаз. Равновесие же химических реакций, протекающих в однородной среде, характерно для гомогенных процессов и рассмотрено выше (гл. IV, V). [c.125]

Второе существенное обстоятельство — это условность деления катализа на гомогенный и гетерогенный. Давно известно, что многие гомогенные реакции включают, кроме явных гомогенных, скрытые гетерогенные стадии. Обратное положение в типичном гетерогенном, газовом катализе. В зернистой и пористой каталитической шихте часто некоторые этапы или определенные побочные процессы протекают в газовом пространстве между зернами и в порах. Но эти гомогенные этапы делаются явными только в особо благоприятных условиях или при применении специальных методов исследования. Сочетание гомогенных стадий с гетерогенными давно известно для газовых реакций [71]. В последнее время появились серьезные работы, показывающие распространение гетерогенно-гомогенных процессов и в жидкой фаге. При изучении этого вопроса, как и при исследовании сходства и различия механизма типичного гомогенного и типичного гетерогенного катализа, следует учитывать наличие в сложном катализе механизмов и закономерностей, связанных с резко выраженными внутренними кибернетическими функциями. Заметим также, что гомогенное продолжение гетерогенных процессов перестает играть роль при переходе к достаточно низким давлениям газа и к низким температурам. [c.50]

Изложенное выше относится главным образом к гомогенным химическим реакциям, протекающим в одной фазе. В гетерогенных процессах реагирующие вещества находятся в разных фазах, так что реакция идет только на границе раздела фаз. В силу этого появляются осложняющие факторы, связанные с транспортом вещества в зону реакции. При миграции растворов в земной коре протекают главным образом гетерогенные химические реакции между мигрирующим веществом и вмещающими породами. Поэтому для геологии кинетические закономерности гетерогенных процессов представляют особый интерес. [c.79]

Мелкие капли жидкости способны к переохлаждению (например, капли воды переохлаждаются до —40 °С). Поэтому есть основание предположить (Оствальд), что при образовании тумана в результате гомогенной конденсации пара в объеме в начальный период процесса образуются капли жидкости, которые затем, охлаждаясь, иногда превращаются в твердые частицы. В связи с этим рассматриваемые в настоящей работе теоретические основы образования тумана при конденсации пара справедливы по отношению к конденсационному образованию аэрозолей вообще. Если же в некоторых случаях переход вещества из газообразной фазы в твердую осуществляется непосредственно, то этот процесс также подчиняется закономерностям, свойственным процессу образования жидких зародышей. [c.9]

Мелкие капли жидкости способны к переохлаждению. Чем меньше радиус капли и чем выше скорость ее охлаждения, тем более значительное достигается переохлаждение. Поэтому есть основания предположить, что при гомогенной конденсации пара вначале всегда образуются жидкие капли, т. е. туман затем, охлаждаясь, капли иногда превращаются в твердые частицы. В связи с этим рассматриваемые в настоящей работе теоретические основы образования тумана при конденсации пара справедливы к процессам образования конденсационных аэрозолей вообще и, следовательно, применяемый в книге термин образование тумана относится к гомогенной конденсации паров любых веществ. Если же переход вещества из газообразной фазы в твердую осуществляется непосредственно, то этот процесс также подчиняется закономерностям, свойственным процессу образования жидких аэрозолей. [c.7]

Гомогенные процессы в большинстве случаев протекают в кинетической области, т. е. общая скорость процесса определяется скоростью химической реакции и подчиняется закономерностям, установленным для процессов, протекающих на микроуровне. Скорости гомогенных процессов, в основе которых лежат простые необратимые реакции первого и второго порядков и2Л-> ), выражаются уравнениями [c.68]

Совершенно очевидно, что классический кинетический анализ гомогенных процессов не может быть безоговорочно применим для суждения о механизме гетерогенных процессов и, следовательно, для описания их кинетики необходимо искать других закономерностей. [c.80]

Электродным процессом называют совокупность всех электрохимических и химических стадий, в которых участвуют реагирующие частицы, а также процессов подвода вещества к поверхности раздела электрод — электролит и отвода от нее. Протекающую на поверхности электрода гетерогенную реакцию, включающую перенос электронов, называют электрохимической реакцией или собственно электродным процессом [36, 37]. Между закономерностями гомогенных и гетерогенных реакций переноса электронов существует глубокая взаимосвязь. Согласно В. Г. Левичу и Р. Р. Догонадзе (6], это связано прежде всего с тем, что как при гомогенной, так и при гетерогенной реакции происходит перенос электрона в дипольной среде. [c.66]

Влияние температуры, давления и перемешивания на скорость гомогеннокаталитических реакций аналогично общим кинетическим закономерностям гомогенных процессов. [c.242]

Учитывая, что исходное сырье представляет собой сложную систему как в химическом, так и в физическом отношении, а все основные и побочные реакции протекают на поверхности полидисперсных катализаторов в условиях нарастающей дезактивации, исследование проблем кинетики процессов каталитического гидрооблагораживання остатков строится на двух уровнях теоретических представлений. На первом уровне не учитывается гетерогенность протекания процесса, т. е. используются формальные подходы гомогенного катализа, основанные на различных эмпирических моделях, описывающих формальную кинетику основных реакций [55]. На втором уровне используются макро-кинетические методы гетерогенного катализа с учетом закономерностей диффузионных процессов, протекающих на зерне и в порах катализатора и использующих математические модели, связьшающие материальные балансы изменения концентраций реагентов с диффузионными характеристиками зерна и сырья, объединенные известными приемами. диффузионной кинетики [27]. [c.70]

Среди различных методов сравнительного расчета термодинамических параметров химических реакцйй и других процессов своеобразное место занимают методы, основанные на сопоставлении этих процессов не при одинаковой температуре, а в условиях, от-вечаюпгих одинаковым значениям их констант равновесия (или, в более общей форме, одинаковым значениям AG°IT = — R In К). Сюда относятся, например, процессы испарения жидкостей при температурах кипения их при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, процессы термической диссоциации карбонатов при температурах их разложения при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, термической диссоциации окислов и других соединений (в форме гетерогенных или гомогенных процессов), сопоставление стойкости разных кристаллогидратов при заданной влажности воздуха и др. Первым в хронологическом отношении обобщением в этой области, нашедшим широкое применение, явилось известное правило Трутона, относящееся к процессам испарения жидкостей. Ле Шателье и Матиньон обнаружили, что аналогичная закономерность имеет место и для процессов термической дуссоциации кристаллогидратов солей, аммиакатов, карбонатов и других веществ при температурах, при которых давление диссоциации их равно 1 атм. Равновесное изменение энтропии в этих условиях оказывается равным примерно 32 кал/(К-моль). То же можно вывести из формулы Нернста, устанавливая при этом некоторую зависимость величины АН°/Т от температуры, при которой давление диссоциации в данном процессе равно 1 атм. Далее было показаночто приближенное постоянство равновесных изменений энтропии имеет место и при других химических реакциях, если сопоставление ограничивать реакциями, достаточно однотипными, причем такая закономерность наблюдается не только для условий, когда константа равновесия равна единице, но и когда она при другом численном значении одинакова для этих реакций. [c.185]

Гетерогенно-каталитические реакции, протекающие на твс р-дых катализаторах, так же как обычные, а также гомогенно-каталитические реакции протекают по двум известным типам механизма гомолитическому и гетеролитическому. Из-за сложности и разнообразия явлений единой общепринятой теории гетерогенного катализа в настоящее время не существует, но создан целый ряд взаимосвязанных концепций, которые в разной степени отраясают основные закономерности гетерогеннокаталитических процессов различных типов, и отдельных теорий, отличающихся исходными посылками и модельными представлениями о механизме явлений. [c.294]

Гомогенные процессы ионно-координационной полимеризации подчиняются тем же закономерностям, что и некоординационная ионная полимеризация, протекающая с обрывом цепи (см. п. 2.1 и 2.2). Для корректной обработки гетерогенных процессов иногда необходимо использовать специфические уравнения гетерогенной кинетики. Рассмотрим одну из кинетических схем, описывающих процесс гетерогенной ионно-координационной полимеризации. [c.135]

Процесс нитрования в производстве, как правило, проводится в гетерогенных условиях, т. е. при наличии двух слоев — органического и Ш1СЛ0ТИ0Г0. Закономерности гомогенного нитропання, рассмотренные выше, ие могут быть полностью перенесены на гетерогенное нитрование. Причиной этого является то, что скорость гетерогенного нитрования, естественно, меньше, чем гомогенного, и зависит от большего числа факторов. [c.43]

В монографии, написанной видными американскими специалистами в области катализа М. Бейдером и Р. Бергероном и известным ученым из Японии М. Комнямой. обсуждаются закономерности гомогенного химического катализа и рассматриваются практически все виды каталитических процессов. Книга интересна тем. что в ней создано общее представление о катализе как явлении, общем для химии и биологии. [c.4]

Образование зародышей - сложный многогранный процесс. По всей вероятности, зарождение пузырьков пара при кипении происходит как по гомогенному, так и по гетерогенно1лу механизму. Б результате рассмотрения общих термодинамических закономерностей гомогенного зародашеобразования (по Гиббсу-Фольмеру) в [15] получена зависимость радиуса критического зародыша новой <5азы от величины - А JJ-- / JJк - J y > О, [c.5]

В 30-х гг. акад. Н. Н. Семеновым была создана теория разветвленных и вырожденноразветвленных цепных реакций и установлены основные закономерности гомогенного окисления углеводородов. Одними из основных продуктов этих реакций являются альдегиды, они же ответственны за вырожденное разветвление цепи. Согласно современным представлениям [218], основой процесса окисления углеводородов является распад и изомеризация по С—С-связи перекисных радикалов, образовавшихся при атаке [c.102]

Реакция окисления непредельных углеводородов как в газовой, так и в жидкой ф.азах подчиняется тем же закономерностям цепных процессов, которые характерны для окисления предель-аых углеводородов. Вследствие этого есть основания утверждать, что автоокисление непредельных углеводородов, находящихся в составе различных нефтяных масел, терпенов, каучуков и не(Ко-торых природных продуктов, представляет собою каталитическии процесс, который в большинстве случаев носит, видимо, гетерогенно-гомогенный характер. [c.346]

Дальнейшее развитие каталитического синтеза теперь должно происходить лишь на основе совершенствования теории и методов изучения элементарных актов механизма реакций. Есть все основания считать, что уже в ближайшее время станет возможным посредством новейших физических и физико-химических методов глубже троникать в химизм процессов и надежнее определять механизм реакций. Это позволит полнее использовать инструмент существующих теорий для управления соответствующими процессами и, кроме того, объединить различные теории, отражающие разные стороны процессов. Очевидно, первоочередная задача теории катализа будет заключаться в том, чтобы вскрыть закономерности участия непрерывной формы организации вещества в химических реакциях, в частности, полнее изучить конкретные проявления матричного эффекта (в том числе и в гомогенных процессах) и его взаимную обусловленность с другими эффектами катализа. Не исключена возможность, что в основе матричного эффекта может находиться не только стерео-химическое соответствие между молекулой реагента и катализа-тором-бертоллидом, но и своеобразное энергетическое соответствие, которое проявляется в направляющем или ориентирующем действии энергетических ям , ложбин , каналов , пик и т. д. бертоллида по отношению к электронной структуре молекулы реагента. Если это так, тогда принципы матрицирования, а следовательно, и ориентирующего действия в известных пределах должны быть перенесены и на гомогенный катализ в растворах носителем матриц здесь могут быть стабильные структурные единицы растворов или вообще различного рода молекулярные соединения. Однако все это еще только задачи, или, как говорил Бутлеров,— большое поле для пытливого ума . [c.410]

Для разных реакций, протекающих в сосудах из разных материалов, как это теперь установлено, не только степень участия стенки, но и механизм реакции различны. В одних случаях роль стенки ограничивается генерированием таких количеств свободных радикалов, которые обеспечивают осуществление в основном (примерно на 90%) гомогенной реакции, т. е. реакции, протекающей с развитием цепей в объеме [96]. Очевидно, материалы стенки в таких случаях выполняют ту же задачу, что и катализатбры (соли металлов переменной валентности или перекиси), вносимые в систему. Катализ здесь подчиняется закономерностям, установленным цепной теорией для гомогенных процессов. В других случаях стенка играет значительно большую роль, обеспечивая до конца реакции такое интенсивное зарождение цепей, которое при определенных макроскопических условиях предотвращает чрезмерное разветвление цепей и образование нежелательных продуктов. Следовательно, здесь уже стенка является селективно действующим катализатором [97]. [c.328]

Новое направление развития цепной теории затрагивает не только гомогенные процессы. Поскольку носителями цепного процесса на поверхности являются хемосорбированные слабой связью свободные радикалы К Ь, их относительная активность, обусловленная в свою очередь энергией сопряжения В, определяет также и кинетику гетерогенных каталитических реакций. Ограничением здесь является лишь степень распространенности радикально-цепных процессов как на поверхности, так и в объеме, потому что с этими процессами конкурируют реакции между насыщенными молекулами, подчиняющиеся закономерностям теории активного комплекса и мультиплетной теории. [c.338]

Тамман [31] подробно исследовал процесс образования зародышей в расплавах и установил основные закономерности этого процесса. Позднее его выводы подверглись серьезной критике со стороны других авторов, поскольку оставалось неясным, является ли процесс образования зародышей гомогенным или протекает на случайных посторонних центрах. Влияние, оказываемое посторонними центрами, можно свести к минимуму путем разделения расплава на большое число очень маленьких капелек. Если число капелек намного превышает число посторонних центров, то лишь небольшой процент капелек содержит эти центры и они не окажут влияния на образование зародышей в остальных капельках. Менденхолл и Ингерсолл [32] нашли, что отдельные капельки металла диаметром 50— 100 микрон можно переохладить более чем на 100°, в то время как большие объемы металла трудно переохладить более чем на несколько градусов. Воннегат [33] диспергировал в масле капельки олова, покрытые окислом, и нашел, что скорость их затвердевания, измеренная с помощью дилатометра, была ничтожна, пока переохлаждение не достигало по крайней мере 105° С. [c.227]

Кинетика иолимеризации Циглера — Натта достаточно сложна, как и другие аспекты этого процесса. Прп этом кинетика гомогенной полимеризации обсчитывается, как правило, легче, чем кинетика гетерогенной реакции. Для гомогенных процессов применимы те же закономерности, что п для некоординационпой ионной полимеризации (гл. 5). Необходимо только учитывать реакции обрыва. Хотя законы кинетики гомогенных реакций в ряде случаев были весьма успешно перенесены на гетерогенную полимеризацию Циглера — Натта, это следует признать скорее исключением, чем правилом. Для корректной обработки гетерогенных процессов необходимо пользоваться уравнениями для гетерогенной кинетики [73]. Общие закономерности такого подхода будут кратко рассмотрены ниже [9, 58, 74, 75]. [c.525]

Среди различных методов сравнительного расчета термодинамических параметров химических реакций и других процессов своеобразное место занимают методы, основанные на сопоставлении этих процессов не при одинаковой температуре, а в условиях, отвечающих одинаковым значениям- их констант равновесия (или, в более общей форме, одинаковым значениям АО° Т = —, 1п/С). Сюда относятся, например, процессы испарения жидкостей при температурах кипения их при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, процессы термической диссоциации карбонатов при температурах их разложения при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, термической диссоциации окислов и других соединений (в форме гетерогенных или гомогенных процессов), сопоставление стойкости разных кристаллогидратов при заданной влажности воздуха и др. Первым в хронологическом отношении обобщением в этой области, нашедшим широкое применение, явилось известное правило Трутона, относ5 щееся к процессам испарения жидкостей. Ле Шателье и Матиньон обнаружили, что аналогичная закономерность имеет место и для процессов термической [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология