Изотопный обмен на железных катализаторах

Хемосорбция азота в атомарной р-форме легче всего идет на металлах, имеющих в -полосе три или большее число вакансий, т. е. на Та, Мо, Т1, 2г, Ре. Сюда же можно отнести такие элементы, как Са и Ва. Железо адсорбирует азот при низких температурах с выделением тепла в количестве от 10 ккал-моль при 0 = О до 5 ктл-моль при 0=1. Возможна также активированная адсорбция азота, при которой теплоты адсорбции изменяются от 70— 40 ктл-моль" при 0 =0 до 16 ккал-моль при 0=1. Имеются данные, свидетельствующие, что при 6 = 1 на один атом азота приходится пять атомов поверхности железа. Однако это состояние временное, так как азот может растворяться в а-железе до количеств, соответствующих составу РегЫ. При нагревании такого азотированного железа происходит выделение молекулярного азота по бимолекулярной реакции. Кажущееся уменьшение ДЯ с заполнением поверхности скорее может быть обусловлено растворением в объеме, чем поверхностным взаимодействием. Изотопный обмен у азота легко проходит при 250° на осмии и при примерно 450° на молибдене и на промотированных железных катализаторах, но при температурах выше 1100° К обмен следует проводить на вольфраме. Промоти-рованные железные катализаторы, используемые для синтеза аммиака, обычно готовят восстановлением в водороде при 500° смеси 95% Рвз04 с 4—5% А Од и О—1% К2О. [c.164]

Преимущество скелетных (Медиых катализаторов для гидроге-нолиза глюкозы, по-видимому, заключается в том, что, во-первых, на этих катализаторах акарость гидрирования карбонильной группы моноз меньше, чем на никелевых. Известно, что пара-ортопревращение и изотопный обмен водорода протекает при более высоких энергиях активации на железных Е (га-о-Нз) 34 кДж/моль] и медных [ (п-о-Нг) 52 кДж/моль] скелетных катализаторах, чем [c.47]

Опубликовано также значительное число работ, в которых в качестве меченых атомов применялись К [12—14] и О [15]. Первый из названных изотопов позволил установить, что в том же интервале температур, когда имеет место синтез аммиака, железный катализатор обладает способностью вызывать быстрый изотопный обмен это в свою очередь дало возможность оценить значение стехиометрического числа [16, 17]. Изучение обмена изотопов кислорода с окислами металлов ока- [c.724]

Изотопный обмен на железных катализаторах [c.27]

Литературные данные по изотопному обмену в молекулярном азоте разноречивы. Результаты работы [10] дали пониженные значения скорости обмена вследствие неполноты восстановления железных катализаторов [11, 12]. В тщательно выполненных опытах Куммера и Эммета [12] показано, что скорость изотопного обмена при 500° на однопромотиро- [c.192]

Исследован изотопный обмен молекулярного азота на металлах 4-го периода и установлено, что удельные каталитические активности металов VIII группы близки между собой и значительно превышают удельную активность меди. Удельная каталитическая активность дважды промотированного железного катализатора в 10 раз выше, чем у чистого железа. [c.198]

Сопоставлены скорости изотопного обмена азота и скорости синтеза (разложения) аммиака. Установлено, что на железном непромоти-рованном катализаторе и кобальте скорость синтеза аммиака по величине близка к скорости изотопного обмена. Если синтез и обмен протекают через общую стадию, то лимитирующим этапом синтеза аммиака на обоих катализаторах является диссоциативная хемосорбция азота. Однако на дважды промотированном железном катализаторе скорость обмена значительно меньше скорости синтеза, что, вероятно, связано с недостаточной нодвижиостью хемосорбированных атомов азота. [c.198]

Принято считать эту реакцию надежным критерием для решения вопроса о том, является ли адсорбция водлрода на данном твердом катализаторе химической или нет. В самом деле, на активных катализаторах гидрогенизации водородный обмен неизменно имеет место даже при значительно более низких температурах, чем те, при которых осушествляются соответствую-шие реакции гидрогенизации. Так, например, взаимодействие между водородом и дейтерием на однократно промотированном железном катализаторе идет с достаточно большой скоростью пр.и —195° [5]. В то же время, насколько это известно авторам [6], гидрогениз-ация органических вешеств при температурах ниже —100° не имеет места. Изучение изотопного обмена между газообразными углеводородами и дейтерированной серной кислотой [7] или дейтерированными крекирующими катализаторами [8—10], а также прямого изотопного обмена между углеводородами в газовой фазе в присутствии соответствующих катализаторов позволяет получить такие сведения о механизме катализа, какие нельзя надеяться приобрести каким-либо иным способом. Нет никакого сомнения в том, что дейтерий и его радиоактивный двойник — тритий долго еще будут служить наиболее удобными средствами для исследования деталей механизма, элементарных стадий и природы многих каталитических реакций. [c.724]

Куммер и Эмметт [42] при помопщ дифференциального изотопного метода показали, что поверхность промотированного добавками АЬОз — 2гОг — ЗЮг железного катализатора неоднородна. Они последовательно добавляли радиоактив1ную СО и СО нормального состава, а затем откачивали СО при повышенных температурах. Не все полученные ими результаты удалось интерпретировать однозначно. Например, следует отметить, что в том случае, когда первая порция СО подается на катализатор при—78°, а вторая при —195°, наблюдается очень слабый обмен при —195°, но если обе порции подаются при —195°, то происходит быстрый обмен, соответствующий половинному покрытию поверхности железа. При сравнении этих данных с приведенными выше результатами по хемосорбции СО на катализаторе, промотированном тремя добавками КгО—СаО—АЬОз, становится ясно, что хемосорбция СО на промотированном железном катализаторе еще не может быть полностью объяснена. Другой попыткой разрешить эту проблему являются опыты Биба и Стивенса [43], которые измеряли теплоты адсорбции СО и других газов на промотированных железных катализаторах. Они нашли, что начальная дифференциальная теплота адсорбции при —78° приблизительно в два раза больше, чем при —183°, и при обеих температурах наблюдается быстрое уменьшение дифференциальной теплоты адсорбции с увеличением степени покрытия поверхности. [c.23]

Изотопный обмен СО2, хемосорби-рованной на железном катализаторе синтеза аммиака. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология