Кинетика процессов методика изучения

В книге рассмотрены основные понятия электрохимии и современные методы исследования кинетики электродных процессов. Описаны классические и релаксационные методики изучения электродной поляризации. Представлены специальные и вспомогательные приборы, применяемые в электрохимических исследованиях. Уделено внимание особенностям лабораторного эксперимента. В задачах установлены закономерности фарадеевских реакций, электропроводности растворов, чисел переноса, э. д, с. элементов, электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя, диффузионной кинетики и полярографии, механизма образования на электродах новой фазы, пассивности и коррозии металлов. [c.2]

В 1867 г. Г. Дикон разработал получивший всемирную известность хлорный процесс—получение хлора окислением НС1 воздухом над медными соединениями. В 1867 г. А. Гофман получил впервые формальдегид окислением метилового спирта воздухом над платиной. В 1871 г. М. Г. Кучеров открыл замечательную реакцию гидратации ацетилена разбавленной серной кислотой в присутствии ртутных солей, которая лежит в основе многих каталитических превращений ацетилена, его гомологов и производных. В 1875 г. Кл. Винклер разрешил, наконец, проблему каталитического окисления SO, в SO3 воздухом в присутствии платинового катализатора, разработав промышленный способ контактного синтеза серной кислоты. Этот вопрос имеет многолетнюю интересную историю, начиная с работ И. Деберейнера и патента П. Филлипса в 1831 г., рекомендовавшего также платиновый катализатор, по потерпевшего неудачу из-за неумения проводить очистку сернистого газа от контактных ядов. В 1877 г. М. М. Зайцев опубликовал свои исследования по восстановлению различных органических соединений водородом в гетерогенной фазе над платиной или палладием, предвосхитив по существу методику гидрирования, разработанную гораздо позднее. В том же 1877 г. Н. А. Меншуткин начал свои классические исследования по приложению химической кинетики к органическим ссединениям в области изучения скоростей этерификации различных карбоновых кислот спиртами. В 1878 г. А. М. Бутлеров открыл реакцию уплотнения олефинов под действием серной кислоты, что явилось преддверием к синтезу высокомолекулярных соединений и процессов алкили-рования, имеющих сейчас огромное значение. Г. Г. Густавсон провел ряд исследований по каталитическому действию галогенидов алюминия на органические соединения, несколько опередив работы Ш. Фриделя и Дж. Крафтса. [c.15]

Некоторые из рассмотренных методов используются для изучения кинетики процессов. Методика исследования кинетика выщелачивания— важнейшего процесса многих методов химического обогащения описана в работе [7, с. 105—118]. [c.218]

Исследованию кинетики процесса предшествует изучение (хотя бы в общих чертах) химии этого процесса. Сначала целесообразно провести эксперименты, позволяющие получить качественное представление о механизме процесса. Будем считать, что эта часть работы выполнена и исследователь располагает достаточно надежными методиками измерения концентраций, температуры и других параметров процесса. [c.19]

Дизельные топлива представляют смесь различных углеводородов, в этой связи справедливо полагать, что при исследовании процессов окисления и способов их торможения можно использовать цепную теорию жидкофазного окисления индивидуальных углеводородов и методик, основанных на получении количественной информации о кинетике процесса [68-70]. Правомерность такого подхода была установлена при изучении кинетических закономерностей окисления и стабилизации реактивных топлив [66]. [c.33]

На основе физически оправданных предположений делается переход от процессов молекулярной динамики к статистическому описанию кинетики реакций с помощью относительно небольшой выборки траекторий. Это позволяет создать эффективную численную методику изучения кинетики с использованием классических траекторий движения. [c.76]

Такой пример показывает, что для оценки влияния комплексов на действие белков должны быть изучены равновесные и кинетические свойства этих комплексов, а также их структурных изомеров. Для этой цели могут применяться методики изучения кинетики быстрых (10 с) и очень быстрых (10 с) реакций [763—766], скорости которых близки к скоростям процессов, протекающих под диффузионным контролем (10 с). [c.288]

Описанный метод применен для анализа широкого круга сорбентов, используемых для сорбционного концентрирования металлов из морской воды. Он позволяет проводить прямой анализ сорбентов без предварительного озоления и учета солевого фона. Анализ сорбентов различного химического состава и различной структуры выполняется по единой методике, по единым образцам сравнения. В табл. 2 приведены результаты определения переходных металлов Си, Со, N1 и 2п в ряде сорбентов. Полученные результаты были использованы при изучении сорбционных свойств сорбентов, а также кинетики процесса сорбции катионов переходных металлов из морской воды. [c.66]

Кристаллизация при испарении растворов широко используется в химической технологии, металлургии, а также является распространенным геофизическим процессом. Поэтому изучение механизма и кинетики зародышеобразования в указанных процессах представляет особый интерес. Методика определения кинетических параметров нуклеации при испарении водных растворов была впервые разработана и применена при исследовании кинетики кристаллизации водных растворов иодата лития [106, 1071. [c.107]

Степень отверждения связующего в армированных пластиках в производственных условиях в настоящее время определяют методом экстрагирования. Сущность его в том, что после отверждения изделий из армированного пластика отбираются пробы с технологических припусков, из которых затем с помощью растворителя извлекаются неструктурированные молекулы полимера, по числу которых и оценивается степень отверждения. При такой методике определения степени отверждения контролю подвергается не изделие, а технологические припуски. Контроль изделия, следовательно, проводится лишь косвенно. К тому же результаты контроля становятся известны лишь после завершения отверждения, что затрудняет изучение кинетики процесса и исключает возможность управления скоростью реакции в различных участках изделий, особенно крупногабаритных. Это может быть причиной появления внутренних напряжений, пористости, растрескивания, а следовательно, понижения механической прочности изделий. Для получения качественных изделий необходимо полное завершение отверждения связующего в материале изделий. [c.49]

Методика изучения кинетики металло-парового процесса в кипящем слое [c.321]

В целом изучению механизма суспензионной полимеризации вообще и стирола в частности посвящено сравнительно небольшое число работ. Кинетику суспензионной полимеризации обычно исследуют в дилатометре, оборудованном магнитной мешалкой. Такой метод позволяет достаточно надежно фиксировать кинетику процесса до глубины превращения мономера примерно 40%. В работе [134] предложена иная методика, основанная на автоматическом добавлении воды в систему для поддержания постоянной температуры полимеризации. После соответствующей калибровки этим способом также можно фиксировать кинетическую кривую процесса, но при непрерывном разбавлении системы. [c.62]

Таким образом, изучение кинетики процесса и его обработка по предлагаемой методике позволяет определить оптимальные режимы процесса. Такое изучение, кроме того, позволяет довольно просто производить сравнение различных процессов получения олефинов по максимально возможным выходам целевых продуктов. Использование, например, различных контактов меняет соотношение между продуктами, т. е. стехиометрические коэффициенты схемы. Соответственно будут меняться максимально возможные выходы различных олефинов, рассчитываемые по полученным соотношениям. [c.97]

В большинстве работ для изучения кинетики процесса применялась дилатометрическая методика, позволяющая оценивать зависимость конверсии от времени по ходу процесса. В ряде случаев, например при полимеризации стирола в присутствии растворителей с высокой сольватирующей способностью (ТГФ, ДМЭ), применялись специально разработанные методы измерения скоростей быстрых реакций (см. гл. 5) [123, 124]. [c.363]

Вывод о том, что автоэмиссионная микроскопия может с успехом применяться для изучения роста кристаллов, по нашему мнению, является недостаточным. Дело в том, что она уже используется в этой области, и применение новой методики, как и должно быть в таком случае, не только решает какие-либо давно поставленные задачи, но и ставит новые. Ионный проектор во всех случаях дает возможность исследовать элементарные структуры и элементарные механизмы. Электронный проектор, особенно при импульсном питании, предоставляет широкий спектр возможных наблюдений кинетики процессов. [c.170]

Поэтому даже при наличии действующего промышленного реактора, который должен быть оптимизирован, для изучения кинетики процесса удобнее пользоваться модельными лабораторными реакторами. В настоящее время для этой цели широко используют безградиентные реакторы и, в частности, проточноциркуляционные, предложенные М. И. Темкиным с сотрудниками [1]. Использование именно таких реакторов предполагает цитированная в главе V методика моделирования [2]. [c.157]

В последние годы при изучении кинетики разложения твердых веществ начал использоваться термогравиметрический метод, па данным которого можно рассчитать энергию активации, порядок реакции и предэкспоненциальный множитель. В частности в работах Жабровой с сотрудниками [118] при изучении кинетики процессов разложения гидратированных оксалатов в неизотермическом режима с использованием дериватографа применена комплексная методика, с одновременным изучением кривых изменения массы вещества, дифференциального изменения массы вещест1за и дифференциальнога изменения температуры, позволившая достаточно просто определить, кинетические константы скорости реакции. [c.114]

Принимая во внимание, что процесс коагуляции происходит во времени, для изучения явлений коагуляции лучше пользо-паться методикой, связанной с кинетикой процесса. Для этогс можно оставлять концентрацию прибавленного электролита постоянной и измерять время, необходимое для появления видимой мути или окраски. Можно также оставлять постоянным время и определять концентрацию электролита, которая вызывает коагуляцию. [c.236]

Литературные источники по вопросу ректификации с водяным паром касаются главным образом теории фазового равновесия и расчета равновесия в присутствии водяного пара. В этой области широкой известностью пользуются работы профессора А. М. Трегубова [1], С. Н. Обрядчикова [2], А. И. (Скобло [3], С. А. Багатурова [4], в которых разработаны вопросы термодинамического равновесия углеводородных систем при наличии водяного пара в паровой фазе, проанализирован идеальный процесс ректификации с водяным паром в отгонных колоннах, дана методика аналитического расчета таких колонн. Однако в указанных работах не ставились вопросы о влиянии водяного пара как инертного компонента в паровой фазе на процессы массо- и теплопереноса между паровой и жидкой фазами, которые лежат в основе процесса ректификации в целом, а также вопросы количественной н качественной оценки четкости разделения углеводородных систем с инертным компонентом. В то же время современные тенденции интенсификации перегонки нефти требуют более глубокого изучения процесса ректификации, и одним из направлений такой работы являются вопросы кинетики процесса в присутствии водяного пара. [c.84]

При изучении кинетики процессов протекающих с обычными скоростями, полярографический метод, как и другие аналитические методы, используется для определения изменений концентрации исходных веществ или продуктов реакции во времени. Заметим, что если полупериод реакции больше 0,5 мин, но меньше 1 ч, а концентрация участвующих в реакции веществ не превышает 10 моль/л, удобно пользоваться методикой непрерывной регистрации изменений тока определяй емого вещества. Конечно, в этом случае ни материал электрода, ни фон не должны влиять на скорость изучаемой реакции. Если это невыполнимо, пользуются не непрерывной записью изменений концентрации реагентов в реакционной среде, а отбирают пробы через определенные промежутки времени и проводят обычное количественное определение веществ, поляро-графируя каждую пробу. Перед полярографированием принимают определенные меры для остановки реакции. Такая методика может быть использована и при изучении реакций в газовых или твердых средах. При этом следует иметь в виду, что так как для полярографирования концентрация определяе- [c.180]

Рис. 5.10. Методика изучения кинетики процессов, происходящих в бионленке. Показан порядок проведения расчетов с целью определения кинетических параметров процесса по отношению к обрабатываемому стоку.

Изучение кинетики процесса проводили в растворе масляной кислоты в аппарате барботан ного типа, обогреваемом нихромовой спиралью и имеющем приспособление для отбора проб. Пробы анализировали на содержание фенантрена спектрофотометрически на приборе СФД-2 [5], фенантренхинона (ФХ) —по методике [6] и иа дифеновый ангидрид (ФА) — потенциометрическим титрованием на ЛПМ-60М. Для кинетических опытов фенантрен марки чистый Харьковского коксохимического завода подвергали зонной плавке для освобождения от примесей флуорена и антрацена. При сопоставлении расходования фенантрена с образованием продуктов установлено, что единственными продуктами окисления являются фенантренхиноп и дифеновый ангидрид. [c.132]

Хроматографическая методика натпла значительное применение в исследовании каталитических свойств различных контактов при изучении кинетики и механизма процессов. Впервые изучение каталитической реакции при сочетании микрореактора и хроматографической колонки было проведено Эмметом и сотр. [1], которые исследовали катализатор крекинга типа Гудри. Сущность этого метода заключается в том, что микрореактор устанавливается перед хроматографической колонкой и исходное вещество вводится в реактор в виде импульса, который, проходя через слой катализатора, потоком газа-носителя подается на хроматографическую колонку. Регистрация концентрации вещества производится любым детектирующим устройством. При использовании радиоактивных веществ применяют счетчики Гейгера [1, 2]. Принципиальная схема микрокаталитической установки приведена на рис. 51. Особенности химических реакций в хроматографическом режиме рассмотрены в работах Рогинского с сотр. [3]. [c.131]

Разработана методика исследования процесса термической деструкции в масс-спектрометре, примененная как для изучения кинетики процесса, так и для определения состава летучих продуктов деструкции, образующихся не только при непосредсттвенном разрушении полимерного тела, но и при нахождении его под нагрузкой Уже с момента приложения нагрузки начинается выделение мономера из образцов, причем кривая зависимости количества выделяющегося мономера от времени по форме аналогична кривой ползучести (рис. 3). Этот факт представляет большой интерес, так как непосредственно подтверждает предположение о том, что процесс [c.144]

Иоффе В, Б., Основы производства водорода, Гостоптехиздат, 1960. Кириллов И. П., Изучение кинетики и методика расчета контактного узла процесса конверсии окиси углерода, Труды Ивановского хид1нко-техноло-гического института, вьш, 5, 1956. [c.174]

При изучении кинетики процессов, идущих с обычными скоростями, полярографический метод, как и другие аналитические методы, применяется для определения изменений во времени концентрации исходных веществ или продуктов реакции. При этом, если полупериод реакции больше 0,5 мин, но меньше 1 ч, а концентрация участвующих в реакции веществ не превышает 10 моль1л, удобно применять методику непрерывной регистрации [c.161]

Разработана масс-спектрометрическая методика изучения процессов термодеструк-цни хлорированных лолимеров по изменению иптенсивиости потока НС1 при разложении образцов в пиролитической ячейке прибора при ступенчатом подъеме температуры. Для количественной оценки термостабильности хлорполимеров предложен метод расчета кажущейся энергии активации дегидрохлорирования без снятия кинетики разложения. Преимуществом предлагаемого метода по сравнению с традиционными термогравиметрическими или волюнтометрическими методами изучения термодеструкции является возможность регистрировать с большой точностью скорости разложения полимера в сотни раз меньше, чем удается определить упомянутыми методами. Ил, 1. Библ, 3 назв, [c.124]

Исследования кинетики процесса циклизации полиамидоэфи-ров удобно проводить в пленках по методике [8], которую можно использовать и для изучения превращений в других системах. Поскольку циклизация в твердом состоянии сопровождается уменьшением объема твердого тела вследствие удаления из него продуктов реакции (в данном случае метилового спирта), это обстоятельство может быть использовано для изучения кинетики циклизации. При работе с тонкими пленками полимера удобно следить за кинетикой циклизации не по изменению объема, а по изменению деформации. Измерение деформации пленки желательно проводить на прецизионном приборе [9, 10], позволяющем с большей точностью записывать деформацию при поддержании строго постоянного напряжения. При каждой температуре записывается кинетическая кривая в виде зависимости деформации от времени такие кривые показаны на рис. 1.1, а. Поскольку необходимо фиксировать изменение объема полимерного тела только [c.31]

Известно, что электрическая прочность масел зависит не только от влажности, но и от характера и количества механических примесей, температуры и многих других факторов. Если исключить прочие факторы, то по величине электрической прочности, можно судить о концентрации воды в масле. Однако экспериментально найденные разными исследователями зависимости электрической прочности масел от концентрации воды существенно различаются. Это, по-видимому, объясняется, с одной стороны, тем, что пробивное напряжение для масла определяется не столько общим содержанием воды, сколько концентрацией ее в эмульгированном состоянии, а с другой стороны, недостаточной для достижения равновесия выдержкой образцов в фиксированных условиях. Экспериментальных исследований такого рода применительно к холодильным маслам пока немного, и приведенные в работах [28, 29] данные хорошо воспроизводятся. Это обусловлено надежной методикой и предварительным изучением кинетики процесса водопоглощения. Полученные результаты показывают, что при температуре 25° С рав новеоие для минерального масла ХФ 12—16 практически достигается через 16—18 ч, а для синтетического масла ХФ 22С—16 — через 48 ч. При температуре 10°С для масла ХФ 22С—16 равновесие достигается только через 5—6 сут. Концентрация воды в минеральном масле ХФ 12—16 пропорциональна относительной влажности воздуха, т. е. система подчиняется закону Генри [c.12]

Единственный промышленный способ получения трег-бутилфе-нолов — это алкилирование фенола изобутиленом или изобутило-вым спиртом 1В присутствии катализаторов кислотного типа. При этом образуется смесь изомеров с различным числом и положением заместителей относительно гидроксильной группы в ароматическом кольце. Для изучения кинетики процесса алкилирования, контроля производства бутилфенолов, определения чистоты выделяемых изомеров необходим быстрый количественный анализ шестикомпо-нентной смеси фенола и грег-бутилфенолов. Предложенные методики анализа имеют ряд недостатков 4—9]. [c.56]

Подавляющее большинство методик, предложенных для моделирования массообменных процессов в двухфазных газопарожидкостных системах, используют либо понятие теоретической ступени разделения (т. е. такого контактного устройства, в котором достигается межфазное равновесие), либо понятие ступени разделения с заданной (нормализованной) эффективностью разделения. Объясняется, это, с одной стороны, значительной сложностью моделей, использующих кинетические характеристики процессов массо- и теплообмена, а с другой стороны, недостаточной изученностью кинетики процессов тепло- и массопереноса в контактных устройствах различного типа. Разумеется, моделирование без учета кинетики процесса также дает полезную информацию об объекте. На его основе можно сравнить различные схемы процесса и выбрать оптимальный вариант, определить основные параметры потоков на выходе моделируемого объекта. Однако сопоставить различные конструкции массообменных устройств, наметить пути интенсификации процесса, верно определить размеры аппарата и энергозатраты на проведение процесса можно только с учетом кинетических характеристик контактных устройств и связей эти характеристик с гидродинамическими и физико-химическими параметрами процесса. [c.154]

Наибольший интерес представляют калориметрические методы изучения фазовых равновесий и теплофизмческих свойств газовых гидратов. Так А. Г. Гройсман [10] разработал комплексную методику, позволяющую из одного эксперимента при <273 К найти коэффициенты тепло- и температуропроводности, теплоемкость и теплоту гидратообразования, состав гидрата, параметры фазового равновесия, а также получить некоторую информацию о кинетике процесса. При этом имеется возможность исследовать как гидраты в свободном объеме, так и гидраты в пористых средах. Использован метод адиабатической оболочки с поддержанием в образце квазистационарного теплового режима при граничных условиях второго рода. [c.23]

В настоящем сборнике изложены результаты исследований ряда физико-химических свойств (растворимости, вязкости, плотности, теплоемкости, теплопроводности, упругости и др.) растворов и твердых веществ, представляющих собой сырье, промежуточные и конечные продукты производств основной химии. Приведены методы расчетного определения указанных выше свойств многокомпонентных водносолевых систем. Описаны новые методики изучения кинетики реакций, связанных с большим- тепловым эффектом и равновесием жидкость — пар. Рассмотрены физико-химические основы некоторых технологических процессов в производстве неорганических веществ. [c.2]

Подробные исследования процесса нолимеризации бутадиена в эмульсии были начаты Догадкиным, который разработа.г методику исследования полимеризации в эмульсии и установи, такие важнейшие закономерности процесса, как влияние природы и ко.1Ичества эмульгаторов, реакции среды, количества катализаторов, исследовал кинетику процесса в присутствии диазоаминобензола и нашел, что оптимальный каучук получается при неполной нолимеризации бутадиена. Этот способ подвергался всестороннему изучению рядом ученых и получил большое распрострапение. [c.385]

Наряду с широко распростраиен-ными методами исследования — длительными коррозионными испытаниями, измерениями электрохимических потенциалов и поляризационных кривых — была разработана и применена методика изучения кинетики и механизма процессов при помощи радиоактивных изотоноп Fe [c.609]

Кинетику коррозии нгелоза изучали по возрастанию активности раствора путем периодического отбора и определения активности проб растворов, в которые были погружены про]юлочиые образцы, гальванически покрытые нселезом, обогащенным изотопом Fe . Механизм взаимодействия раствора окислителя с металлом изучали для случая пассивации железа водным 0,1 М раствором Na.j r Oj, обогащенным изотопом Сг 1. Подробное описание методики изучения кинетики и механизма процессов и полученные результаты даны в нашей работе [14]. [c.609]

Информация о кинетике реакций может быть получена по результатам изучения общей скорости абсорбции (см. главу И1). Кроме того, известна методика, основанная на быстром смешении двух растворов, содержащих реагенты, и последующем протекании смеси по узкой трубке с высокой скоростью. При этом процесс идет в установившихся условиях, а степень взаимодействия в различных точках трубки (а следовательно, — через различные промежутки времени после смешения) оценивают по результатам измерений температуры или окраски индикатора. Используют также методику с мгновенной остановкой потока смешанной жидкости и замером (например, оптическим методом) изменения ее состава со временем в определенной точке трубки. Методы изучения кинетики быстрых реакций приведены в обзоре Кэлдина . [c.41]

При помощи так называемой струевой методики, когда реакционная смесь с большой скоростью пропускается через ячейку, находящуюся в резонаторе, удается поддерживать в нем достаточно высокую концентрацию образующихся короткоживущих радикальных продуктов в течение времени, необходимого для регистрации спектра. Это позволяет не только наблюдать промежуточные продукты, но и получать константы скорости отдельных элементарных стадий процесса. Таким методом исследованы, например, цепные реакции, протекающие в смесях Н2 + О2, Рг + ССЬ, р2 + СНзВг (в газовой фазе). Метод ЭПР широко используется для изучения цепного окисления углеводородов в жидкой фазе, реакций радикала ОН с различными спиртами, механизма и кинетики радикальной полимеризации и т. д. [c.74]

Выше были рассмотрены применительно к различным химическим превращениям уравнения локальной кинетики, которыми и следует пользоваться при необходимости отразить характер рассматриваемой реакции. Вместе с тем проведенный анализ известных йакономерностей химической кинетики, изучение технологических режимов ряда промышленных процессов, а также работы по созданию методики расчета реакторных химических процессов показали, что в локальной области сложные химические превращения часто можно условно рассматривать как параллельно протекающие реакции образования конечных продуктов из основного [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология