Кинетика синтеза и разложения аммиака

Уже в 1931 г. было предположено [15], что медленной стадией при разложении аммиака может быть десорбция атомов азота. В последующем десятилетии очень детальное изучение синтеза и разложения аммиака в условиях, применяемых в промышленности, и в особенности работы, проведенные под руководством Темкина, Брунауэра и Эммета, Франкенбурга и X. С. Тэйлора, показали, что скорость адсорбции азота определяет скорость синтеза, а скорость его десорбции — скорость разложения аммиака. Недавно опубликованы превосходные обзоры [16, 17] этих исследований, в которых обращено большое внимание на разнообразие методов, использованных для получения данных по кинетике названных реакций. Для доказательства того, что поверхностные реакции протекают быстро, были использованы меченые атомы [18. Измерение поверхности катализаторов [19] сделало возможным более прямое сопоставление скоростей реакций на различных катализаторах. Было проведено также тщательное сравнение [20—22] скоростей адсорбции со скоростями реакций. При изучении хемосорбции частиц каждого типа на основе полученных результатов были проверены различные изотермы. Массивные катализаторы и их поверхности исследовали рентгенографически, пытаясь связать [16] каталитическую активность с кристаллической структурой . Рентгенографию и измерение величины удельной поверх- [c.244]

Кинетика и механизм этой реакции будут рассмотрены несколько подробнее, так как теория синтеза и разложения аммиака, развитая в работах М. И. Темкина с сотрудниками [104, 124, 138, 336, 436—438, 492, 523, 525, 757], явилась первым практическим применением и успехом теории процессов на неоднородных поверхностях. [c.214]

Рассмотрение кинетики синтеза и разложения аммиака, как видно, показывает, что теория процессов на неоднородных поверхностях в состоянии объяснить совокупность наблюдаемых на опыте кинетических закономерностей. [c.221]

Уравнение (V.247) выполняется в очень широком интервале давлений — опыты проводились от нескольких сот мм рт. ст. до 500 атм. Это одно из наиболее проверенных и подтвержденных уравнений кинетики каталитических процессов. Вряд ли можно найти другой процесс, механизм и кинетика которого были столь всесторонне исследованы. Разумеется, это не значит, что теория синтеза и разложения аммиака не нуждается в дальнейшем развитии и уточнении. Существенное значение для дальнейшего развития теории имеют вопросы, связанные с изменением величин показателей степени в уравнении в зависимости от генезиса катализатора, границы изменений механизма реакции и степеней покрытия поверхности и т. п. [c.222]

Реакция синтеза и разложения аммиака. Аналогичным путем из уравнения (VI.6) и конкретных выражений для скорости адсорбции и десорбции одного вещества (111.234) и (111.235) можем получить уравнение кинетики синтеза и разложения аммиака [c.254]

Кинетика синтеза и разложения аммиака. Рассмотрим кинетику этого процесса при условии, что азот и водород адсорбируются со средней силой, диссоциируя на атомы. Скорость процесса в прямом направлении определяется скоростью адсорбции азота, Б обратном направлении — скоростью десорбции азота. Из уравнения (У1.6) мы имеем [c.257]

Хотя результаты [555] критикуются в работе [552, 553] с точки зрения расчетов констант скорости реакции (на что дается ответ в статье [556], оспариваемый в статье [554]), по-видимому, колебания активности и трудности кинетических измерений вблизи равновесия и приводят к неопределенным и противоречивым результатам. Более правильным, вероятно, является значение ni= 1, как следует из совокупности опытных данных по кинетике и механизму синтеза и разложения аммиака. [c.348]

Расчет показывает, что скорость разложения аммиака на дважды промотированном катализаторе в 10 раз превышает скорость обмена. Энергия активации процесса разложения аммиака, по данным различных исследователей, составляет при постоянной летучести азота от 31 до 44 ккал моль. Экспериментально найденная энергия активации обмена не выпадает из этих пределов. Кинетика реакции изотопного обмена также неплохо согласуется с известным уравнением Темкина—Пыжева. Увеличенную скорость синтеза по сравнению со скоростью обмена можно объяснить лишь малой скоростью поверхностной миграции атомов азота на катализаторе с данным содержанием промоторов. [c.197]

Кинетика разложения и синтеза аммиака описывается уравнениями с дробными показателями степени (см. где дана также библиография вопроса). Несколько упрощая вывод, мы можем получить уравнение кинетики разложения аммиака непосредственно из уравнения [4]. Упрощение будет состоять в том, что мы будем считать азот адсорбирующимся в форме молекул. Скорость разложения аммиака определяется скоростью десорбции азота при этом, так как установление равновесия [c.60]

Однако встречаются и другие значения. Для одного и того же металла, взятого в качестве катализатора, величина п меняется в зависимости от способа приготовления, а также последующей обработки (спекания). Так, кинетика синтеза и разложения аммиака на железе, по данным ряда авторов, согласуется с п = 0.5, между тем Лов и Эммет получили из данных по разложению аммиака п = 0.3. Разложение аммиака на меди описывается уравнением [30] с п 0.5 (большая часть данных) и с тг = 0.25. Разложение аммиака на платине также приводит к п, [c.61]

Т е м к и н М. И., К и п е р м а и С. Л. О кинетике синтеза и разложения аммиака на различных катализаторах.— Ж. физ. химии, 1947, 21, 927, [c.183]

Анализ кинетических измерений синтеза и разложения аммиака в условиях, свободных от диффузионного торможения или при учете последнего [33, 37, 42—47], позволяет прийти к заключению, что теория кинетики синтеза аммиака, развиваемая М. Темкиным [48—53], находит экспериментальное обоснование. Каталитический синтез и разложение аммиака, протекающие в кинетических режимах при низких и высоких давлениях, на катализаторах разной природы характеризуются, как показано в работах [33, 37, 42—47], теплотами активации разложения аммиака порядка 57 3 ккал/моль и достаточно точно описываются известным уравнением Темкина и Пыжева [48]. Это уравнение, однако, весьма чувствительно к процессам переноса и только с учетом последнего описывает процесс син- [c.28]

Другое приближенное уравнение кинетики, предложенное Бентоном еше в 1927 г., не привлекло большого внимания, несмотря на некоторые его достоинства, которые будут рассмотрены ниже. Вывод уравнения Бентона основан на следующем предположении. При высоких давлениях адсорбция а ммиака настолько велика, что аммиак покрывает почти всю поверхность катализатора. Разложение аммиака является реакцией нулевого порядка, скорость которой не зависит от давления и приблизительно пропорциональна поверхности катализатора. Синтез МНз происходит на небольшой части поверхности катализатора, свободной от аммиака, скорость реакции синтеза пропорциональна величине этой свободной поверхности и парциальным давлениям азота и водорода. Следовательно, скорость образования аммиака равна [c.521]

КИНЕТИКА РЕАКЦИИ СИНТЕЗА И РАЗЛОЖЕНИЯ АММИАКА [c.355]

Тамару приложил принцип детального равновесия к синтезу аммиака из элементов. В стационарном состоянии сумма чистой скорости образования аммиака из водорода и хемосорбированного азота и скорости десорбции азота должна быть равна сумме скорости хемосорбции азота и скорости образования нитрида в результате разложения аммиака. Он считает, что все эти реакции следуют кинетике активированных процессов и энергии их активации определяются уравнением Еловича. Тамару установил, что и адсорбция азота и его десорбция в присутствии водорода действительно следуют этому уравнению, т. е. для указанных реакций [c.170]

Направление научных исследований теоретическая химия физическая химия механизм электрохимических реакций гомогенный и гетерогенный катализ гидрирование олефинов на металлических катализаторах полимеризация олефинов с помощью щелочно-кислотных катализаторов кинетика разложения аммиака на промышленных катализаторах каталитический синтез углеводородов газофазная адсорбция на поверхности чистых металлов. [c.376]

И давление, тем больше скорость образования аммиака. Но повышение температуры ускоряет и обратный процесс — разложение аммиака на исходные элементы. Следовательно, при выборе оптимальной температуры нужно всесторонне учесть не только кинетику, но и статику процесса. На рис. 124 показан выход аммиака в зависимости от температуры синтеза и объемной скорости газа. Максимумы на кривых рисунка характеризуют наиболее оптимальные температуры для соответствующих объемных скоростей. Помимо температуры и давления наиболее важным средством, ускоряющим реакцию синтеза аммиака, является катализатор. [c.227]

Одновременное изучение кинетики процесса и адсорбции компонентов в ходе реакции в циркуляционной системе проводил также К. Тамару [537, 696], например, для реакции разложения муравьиной кислоты и синтеза аммиака в газовой фазе. [c.521]

Опытные данные по кинетике разложения и синтеза аммиака на [c.61]

Теория синтеза аммиака в присутствии катализаторов получила плодотворное развитие в результате работы ]И. И. Темкина п В. ]И. Пыжева [193]. Авторы показали, что при синтезе аммиака на железном катализаторе, иромотированном окисью алюминия и окисью калия, скорость суммарного процесса определяется кинетикой активированной адсорбции азота на поверхности, свободной от адсорбированного азота. Количество азота на поверхности определяется равновесием с водородом и аммиаком в газовой фазе, так как гидрирование адсорбированного азота в аммиак протекает быстро. Скорость разложения аммиака определяется скоростью десорбции азота. [c.112]

Вопрос о недостаточности знания кинетического уравнения прямой реакции для написания уравнения обратной реакции был впервые поставлен М. И. Темкиным и В. М. Пышевым [104] на примере реакции синтеза аммиака. В данном случае проблема заключалась в том, что требовалось определить, возможно ли на основании уравнения кинетики разложения аммиака (V.8) [c.320]

Часто встречаются случаи, когда скорости гетерогенных процессов- настолько велики, что гомогенная реакция полностью подавляется. Таково, например, термическое разложение аммиака и других гидридов V группы (РНз, АзНз, ЗЬНз) в стеклянных и кварцевых сосудах. В некоторых случаях взаимное влияние гомогенного и гетерогенного процессов не позволяет делать определенных количественных выводов о кинетике реакции, что, по-видимому, имеет место, например, при разложении и синтезе окиси азота. [c.134]

В начале XX в. теория промежуточных соединений завоевала большую популярность. Ее активным пропагандистом стал французский ученый Сабатье. В те времена, если и не удавалось обнаружить промежуточное соединение, все равно предполагалось, что оно существует. Однако в лабораториях накапливались данные, которые трудно было объяснить с точки зрения этой концепции. Одновременно развивалась другая область науки — кинетика, занимающаяся изучением скоростей химических реакций. Оказалось, что скорости paзлoнieния промежуточных продуктов и образования основных не сравнимы между собой. Разложение промежуточного продукта нитрида железа идет гораздо медленнее, чем синтез аммиака на том же контакте. Для беспрепятственного течения реакции образования ам,миака необходимо, чтобы скорость разложения нитрида железа была больше скорости основной реакции. На основе этих данных был сделан вывод, что нитрид железа не может быть промежуточным про-дуктом С1штеза. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология