Изменение скорости химического процесса с температурой

Когда скорость диффузии намного меньше скорости химической реакции, скорость процесса равна скорости диффузии. Эту макрокинетическую область протекания реакции называют внешнедиффузионной областью. Константа скорости диффузии очень слабо зависит от температуры и весьма заметно — от линейной скорости потока газа. Поэтому изменением указанных условий эксперимента можно вызвать переход из одной макрокинетической области в другую. В частности, переходу во внешнедиффузионную область благоприятствуют высокие температуры и малые линейные скорости газового потока. [c.73]

Скорость химических процессов очень чувствительна к изменению температуры. Для большинства реакций повышение температуры на 10° С приводит к увеличению химической реакции примерно в 2—4 раза. Определить фактическое изменение скорости реакции при изменении температуры позволяет уравнение кинетики, в котором влияние температуры учитывается константой скорости реакции. Для значительной части химических реакций зависимость константы скорости К от температуры реакции Т выражается уравнением Аррениуса [c.220]

Изменение скорости химического процесса при повышении температуры можно показать, используя реакции, описанные в опытах 77, 80, 81. [c.55]

Характерной особенностью фотохимических реакций является слабая зависимость их скорости от начальной температуры смеси. Изменение в широких пределах начальной температуры смеси не оказывает существенного влияния на интенсивность излучения. Соответственно этому, как показывает опыт, в предпламенной зоне не происходит возрастания скорости предпламенных процессов, что, в свою очередь, не отражается и на скорости распространения пламени (скорости горения). Так, например, изменение начальной температуры метано-воз-душной смеси с 20 до 680°С приводит к возрастанию скорости распространения пламени всего в 10 раз (с 30 до 300 см/с [144], в то время как согласно правилу Вант-Гоффа скорость большинства химических реакций с повышением температуры только на 10 градусов возрастает в 2—4 раза. Ни тепловая , ни диф- [c.124]

Изменение скорости химического процесса с температурой [c.113]

Поскольку температура является одним из главнейших рычагов для изменения скорости химических процессов, вопросы создания [c.115]

Как влияет изменение температуры, концентраций, давления, наличие посторонних веществ на равновесие и скорость химического процесса, на константы скорости прямого и обратного процессов и на константу равновесия [c.289]

Скорость химических процессов очень чувствительна к изменению температуры. Для большинства реакций повышение температуры на 10° С приводит к увеличению скорости химической реакции примерно в два — четыре раза. Определить фактическое изменение скорости реакции при изменении температуры позволяет уравнение кинетики, [c.229]

Для сложных реакций, к которым относятся практически все химические превращения в процессах горения, зависимость скорости брутто-реакции от температуры определяется либо энергией активации элементарной реакции, лимитирующей процесс, либо некоторой комбинацией величин энергий активации отдельных элементарных стадий. В таких случаях следует представлять эту величину как эффективную энергию активации — характеризующую изменение скорости сложного процесса с температурой. [c.7]

Скорость нагрева влияет также и па качество образующихся продуктов. Процесс разложения органической массы топлива идет через различные химические реакции, энергия активации которых различна. В связи с этим изменение скорости реакции от температуры будет иметь разный характер. Скорость нагрева оказывает особенно сильное воздействие на вторичные реакции. [c.20]

Известно, что малые химические превращения могут вызвать существенные изменения скорости механохимических процессов. Только этим можно объяснить то, что скорость механохимических процессов регулируется химическими законами, хотя непосредственное наблюдение за химическими реакциями крайне затруднено, а иногда и невозможно. Укажем на несколько примеров. Наличие кислорода значительно увеличивает скорость химической релаксации и накопления остаточной деформации. Температурные зависимости скоростей окисления и химической релаксации напряжения полностью совпадают и характеризуются одной и той же энергией активации (рис. 11—14). Действие антиоксидантов и катализаторов окисления на скорость химической релаксации и накопления остаточной деформации проявляется в полной мере. Авторы также утверждают, что старение во многих случаях не развивается вообще в статически напряженных резинах, так как не происходит заметного изменения их структуры. Однако вопрос сводится к тому, какими методами изучать изменение структуры. Если это делать по изменению равновесного модуля или высокоэластической восстанавливаемости при низких температурах, то многого можно и не обнаружить. [c.57]

Химические реакции почти всегда сопровождаются выделением (поглощением) тепла, и температура изменяется по мере протекания процесса. В экспериментальных исследованиях необходимо по возможности поддерживать изотермические условия, чтобы опыты не усложнялись вследствие изменения скорости реакции с изменением температуры. Влияние температуры можно определить путем постановки опытов, проводимых при нескольких различных постоянных температурах. В лаборатории удается поддерживать почти изотермические условия благодаря большой наружной поверхности, приходящейся на единицу объема аппарата в небольших установках, и в результате того, что теплопередача в этих установках всегда может быть обеспечена и не лимитируется экономическими соображениями. С другой стороны, в крупных промышленных агрегатах практически осуществимая скорость теплопередачи строго ограничена. Таким образом, при проведении промышленных процессов большое значение приобретают как проблемы, так и вопросы кинетики теплопередачи. Иногда проблемы теплопередачи настолько важны, что агрегат можно рассматривать скорее как теплообменник, чем как реактор. Процесс ведут адиабатически в тех случаях, когда температура изменяется лишь в пределах рабочего режима, т. е. не понижается настолько, что скорость реакции становится слишком низкой, и не повышается так, что процесс нельзя регулировать. [c.89]

У —газовая постоянная е — основание натуральных логарифмов. Константа Q называется эффективной энергией активации данного процесса и характеризует изменение скорости химической коррозии с температурой. Данное уравнение может быть также написано в виде [c.37]

Материальный баланс установки каталитической очистки зависит от условий проведения технологического процесса, а также от фракционного и химического составов исходного сырья и активности применяемого катализатора. Изменение основных факторов процесса при каталитической очистке приводит к тем же результатам, которые наблюдаются при аналогичном изменении факторов в процессе каталитического крекинга керосино-соляровых дестиллатов. Например, с увеличением температуры степень превращения сырья увеличивается, а с ростом объемной скорости она уменьшается при сохранении постоянными других условий процесса. [c.160]

Скорость химических процессов в большой степени зависит от изменения температуры, так как последняя сильно влияет на константу скорости реакции к, входящую в кинетическое уравнение процесса. Это влияние выражается уравнением [c.465]

Сложнейшей проблемой принципиальной разработки технологического процесса является масштабирование. В химической промышленности невозможно арнведенне лабораторных процессов к промышленным посредством точного копирования лабораторных установок. Переход от лабораторных условий к производственным означает такую перемену масштабов, что возникает целый ряд сложных инженерных проблем, которые невозможно учесть на стадии лабораторных исследований основные факторы, влияюшие иа процесс, безопасность эксплуатации, проектирование оборудования, транспортировка продуктов, стоки и выбросы, период действия катализатора, предельно допустимые концентрации нежелательных примесей и т. д. Более высокие скорости, температуры и давления, изменение закономерностей протекания процессов с увеличением масштаба установки, значительные различия в сырье и материалах — все это обусловливает невозможность непосред-ствепиого перехода от лабораторных исследований к производству. [c.92]

Температура в процессе сульфирования играет значительную роль. Если для многих химических процессов температура определяет лишь скорость реакции, то нри проведении процесса сульфирования изменение температуры сказывается не только на скорости реакции, но и на самом характере получаемых продуктов. [c.210]

Изменение скорости химического обмена протонов с температурой впервые наблюдалось [50] в водных растворах солей марганца. Затем в целом ряде других работ (86, 94] на основании температурной зависимости определялись не только скорости обмена, но и энергии активации обмена и изменения энтропии в процессе обмена. При подобных измерениях следует учитывать возможный сдвиг равновесия реакции комплексообразования при изменении температуры и возможность появления новой комплексной частицы. [c.28]

Наряду с изменением скорости реакции, необходимо исследовать характер изменений, которые вносит сама реакция в состояние системы. Такого рода исследование проводится в главе, посвященной интегрированию кинетических уравнений при постоянной температуре там же описываются способы определения кинетических констант. Характерная черта, вносящая принципиальное различие между прикладной и чистой химической кинетикой, — это исследование взаимодействия химических и физических процессов. Этому вопросу посвящена глава VI, в которой проводится анализ различных стадий гетерогенно-каталитического процесса. [c.8]

Следует учесть также, что температурная зависимость скорости подвода удаляемого компонента к активной поверхности катализатора определяется изменением коэффициента массопередачи. С другой стороны, изменение скорости химического превращения характеризуется более высокими значениями температурного коэффициента. Все это указывает на то, что с изменением температуры скорость химической реакции будет изменяться в значительно большей степени, чем скорость массопередачи, и поэтому с повышением температуры переход контактного процесса из кинетической области в переходные кинетические режимы должен происходить при более высоких концентрациях удаляемого компонента. Из рис. 2 видно, что чем выше температура, тем при более высокой концентрации СО наблюдается переход процесса в область химической кинетики. [c.123]

Скорость химических процессов очень чувствительна к изменениям температуры, так как последняя сильно влияет на константу скорости реакции к), входящую в кинетическое уравнение процесса. Для процессов химического превращения вещества, протекающих в кинетической области, значения константы скорости реакции с повышением температуры, как правило, резко возрастает, следовательно, скорость процесса будет значительно увеличиваться. Для процессов, протекающих в диффузионной области, это изменение происходит медленнее, так как в данном случае оно становится зависимым от температуры через изменение коэффициента диффузии от температуры. Таким образом, для гетерогенных химических процессов, общая скорость которых определяется как скоростью собственно химической реакции, так и скоростью массопереноса, зависимость от температуры оказывается достаточно сложной. [c.14]

При изменении условий процесса, особенно температуры, может измениться относительная важность безразмерных комплексов. Так, например, увеличение температуры оказывает значительно большее влияние на скорость химической реакции г, чем на коэффициент диффузии или вязкость соответственно, влияние комплексов Ь, й, I и к в табл. 75 уменьшается с увеличением температуры. Следует подчеркнуть, что некоторые физические свойства сами являются функцией некоторых безразмерных комплексов. Так, например, эффективная теплопроводность и эффективный коэффициент диффузии в гранулированном слое зависят от числа Рейнольдса. Подобие при условии большой величины потери напора рассмотрено в примере Х-2. [c.346]

Таким образом, влияние температуры на процесс термического разложения сводится к обеспечению достижения необходимой энергии активации и к изменению скорости разложения. Влияние температуры на скорость разложения подчиняется закономерностям, присущим гетерогенным химическим реакция.м, в которых большое значение имеет величина поверхности разлагающихся частиц. [c.165]

Константа Q называется энергией активации данного процесса и характеризует изменение скорости химической коррозии с температурой. Уравнение (23) можно также написать так [c.54]

Мы уже видели в упражнениях к предыдущему разделу, каким образом различные предположения о механизме реакции приводят к кинетическим выражениям этого типа. В главе VI будет показано, что к таким кинетическим зависимостям приводит также учет влияния на скорость, химической реакции процесса адсорбции реагентов на активной поверхности и других физических ироцессов. Функция j , Т) при этом не обязательно имеет вид (IV.46). В общем случае об этой функции можно только сказать, что она всегда положительна и обычно меньше единицы. Нередки случаи, когда зависимость скорости реакции от концентраций и температуры определяется, главным образом, изменением функции / ( , Т). При этом форма кинетических зависимостей может сильно исказиться, однако равновесная кривая всегда остается неизменной. [c.81]

В ряде случаев скорость одной из стадий (диффузии или химической реакции) настолько мала, что она определяет скорость процесса в целом. Аналогичное положение характерно для некоторых процессов теплопередачи или массообмена. Определяющую стадию можно обнаружить, экспериментально изучая влияние различных переменных на скорость самого процесса. Так, например, если суммарная скорость процесса быстро возрастает с увеличением температуры в соответствии с законом Аррениуса, то определяющей стадией является химическая реакция. В других случаях скорость процесса может изменяться с изменением величины поверхности раздела фаз или расходов веществ в соответствии с закономерностями, характерными для процесса массопередачи. [c.174]

Технологическим процессом необходимо управлять, поскольку химические и нефтеперерабатывающие производства во время работы подвергаются возмущениям. Этими возмущениями могут быть как изменения скоростей подачи или составов сырья, колебания температур процесса, так и изменения скоростей подвода и отвода энергии, требования к изменению качества продукта или спроса на него, а также различные комбинации всех перечисленных факторов. [c.81]

Образцы нагревали со скоростью 10°С/мин в интервале температур 20—1000°С. В первой серии навески образцов составляли 1000, 1330 и 1400 мг, во второй — 100 мг. В каждом эксперимепте одновременно записывали следующие параметры изменение температуры образца — кривая Г изменение массы навески — кривая ТГ] изменение скорости изменения массы — дифференциальная кривая ДТГ и характеристика тепловых эффектов процессов физико-химических превращений, происходящих в образцах — дифференциальная кривая ДТА. Результаты первой серии представлены на рис. 13. [c.24]

При изменении температуры на 10° С скорость диффузии, как показывает опыт, изменяется приблизительно в 1,2 раза, а скорость химической реакции — в 3—4, раза. Поэтому при понижении температуры скорость химической реакции убывает быстрее, чем скорость диффузии, и прн низких температурах процесс чаще протекает в кинетической области. [c.312]

Описанное выше соотношение между скоростью химической коррозии металлов и температурой может быть осложнено или нарушено, если с изменением температуры изменяется структура или другие свойства металла или образующейся на нем пленки продуктов коррозии. Довольно часто прямая lg к (или lg г/) = = / (1/Т) имеет изломы (рис. 84 и 85) и ее отдельным участкам соответствуют разные значения эффективной энергии активации Q, характеризующие зависимость скорости процесса от температуры и обусловленные качественными изменениями в металле, в образующейся пленке продуктов коррозии и в механизме протекания процесса. [c.124]

Впервые эта возможность была использована О. Фаркашем уже в 1930 г. для определения концентрации атомов водорода при термической диссоциации водорода в широком интервале температур. Концентрации измерялись по скорости пара-орто-конверсии водорода, катализируемой, как известно, парамагнитными частицами. К сожалению, этот метод также мог быть применен лишь в весьма специальных случаях (прежде всего в отсутствие кислорода) и, так же как н предыдущие методы, не смог получить сколько-нибудь широкого применения. В конце 30-х годов Михаэлис предложил использовать для определения свободных радикалов в биолопических процессах и системах, моделирующих такие процессы, простое магнитное взвешивание. Он действительно показал, что в ходе ряда окислительно-восстановительных процессов в жидкой фазе наблюдаются изменения парамагнетизма, совпадающие по характеру с изменением скорости химического процесса. Применение этого приема также оказалось довольно ограниченным как в смысле идентификации строения радикалов, ответственных за парамагнетизм системы, так и еще более в смысле чувствительности, так как нетрудно убедиться, что надежные измерения возможны только в тех случаях, когда молярная концентрация радикалов превышает 1—2%. Это ограничение связано с тем, что метод определения магнитной восприимчивости основан на измерении разности между суммарной пара- и диамагнитной восприимчивостью всех частиц системы. Поскольку магнитный момент парамагнитной частицы обычно в 50—100 раз больше, чем диамагнитный вклад, то ясно, что при концентрациях меньше 1 % магнитный момент радикалов будет затушевываться сильным диамагнетизмом остальных молекул. Если учесть большие трудности точных измерений восприимчивости, особенно в условиях протекания химических реакций, невозможность получения количественных результатов в большинстве случаев очевидна. [c.15]

Анализ кинетического закона в терминах уравнения Аврами позволяет сделать вывод [27] о соотношении и взаимосвязи процессов, приводящих к структурным и химическим превращениям в системе. Так, если скорости обоих процессов соизмеримы, экспериментальная зависимость глубины превращения от времени позволяет получить информацивэ как о физическом, так и о химическом процессе. Если скорость химического процесса существенно ниже, чем физического, кинетика реакции отражает истинно химическую сторону процесса. В противоположном случае, когда процесс структурирования запаздывает, он все же может оказать косвенное влияние и на химический процесс через изменение подвижности молекул, диэлектрической проницаемости среды, экранирование активных центров и т. п. В работе [27] приведены примеры процессов различного типа применение растворителя, изменение температуры, проведение процессов полимеризации в присутствии агентов передачи цепи — все эти способы позволяют переводить процесс из одного режима в другой. Что касается трехмерной полимеризации, то на примере диметакрилатов триэтиленгликоля (ТГМ-3) и бш -триэтиленгликоль-фталата (МГФ-9) показано, что в широком интервале глубин превращения [c.100]

Из приведенных данных видно, что изменение скорости озонного растрескивания под влиянием температуры не связано с изменением скорости химической реакции. Поридимому, основной фактор, определяющий температурную зависимость озонного растрескивания, это сопротивляемость резин статической усталости, примерным отражением чего является их разрывная прочность. Как известно, разрывная прочность резин резко возрастает с понижением температуры , что и сопровождается увеличением сопротивляемости озонному растрескиванию. Сходство процессов озонного растрескивания резин и статической усталости было показано ранее. [c.179]

Многие химические процессы проходят при высоких давлениях и температурах с использованием большого количества вщшва-и пожароопасных веществ. Даже незначитёльные изменения параметров могут привести к резкому изменению скоростей реакции или развитию побочных процессов с последующим взрывом в аппаратуре. Аварийные ситуации могут создаваться и при изменении низких по значению параметров процесса. [c.105]

Кинетическая м диффузионная область. Очень важно правильно определить, протекает процесс в диффузионной области или кинетической, т. е. что является определяющей—скорость массопередачи или скорость химической реакции. Основными переменными, позволяющими это oбнapyжиtь, служат скорость потока и температура. Уравнение (VI, 2) показывает, что скорость массопередачи почти прямо пропорциональна скорости потока. С другой стороны, такое изменение рабочих условий совершенно не сказывается на скорости химической реакции. Влияние температуры на массопередачу выражено только в изменении физических свойств веществ в критериях подобия. Однако суммарное влияние температуры на скорость массопередачи весьма незначитель- [c.181]

При изменении условий протекания реакции (температуры, давления, концентрации какого-либо из участвующих в реакции веществ) скорости прямого и обратного процессов изменяются неодинаково, и химическое равновесие нарушается, В результате преимущественного протекания реакции в одном из возможных направлений устананливается состояние нового химического равновесия, отличающееся от исходного. Процесс перехода от одного равновесного состояния к новому равновесию называется смещением химического равновесия. Направление этого смещения нодчиняется принципу Ле Шателье [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология