Хемосорбция поверхность контакта фаз

В механизме гетерогенных реакций окисления важную роль играет адсорбция реагентов на поверхности контакта. На металлах кислород сорбируется очень быстро с последующим более медленным прониканием в приповерхностный слой. Неблагородные металлы дают в результате оксиды, а для серебра процесс ограничивает- я хемосорбцией с глубоким изменением свойств приповерхностного слоя. Считают, что кислород сорбируется на контакте без диссоциации или с диссоциацией молекулы, причем металл поставляет требуемые электроны и переводит адсорбированный кислород в состояние ион-радикала [c.412]

В табл. 1 приведены характеристики исследованных носителей и катализаторов. Поверхность носителей и катализаторов (Sh, S ) определяли по методу БЭТ с использованием азота в качестве адсорбата металлическая поверхность (Sni) — по хемосорбции окиси углерода прн 20° С. Пористость определяли на ртутной порометрической установке. Количество никеля в контакте было установлено аналитическим методом. Степень заполнения поверхности активным компонентом (а) найдена из отношения никелевой поверхности к общей поверхности контакта. Размеры кристаллитов никеля оценивали исходя из предположения, что они имеют кубическую форму с размером граней /"ni [Ю]. Активность всех изученных катализаторов в реакции паровой конверсии метана была оценена проточно-циркуляционным методом. Условия испытания образцов поддерживались постоянными объемная скорость по метану 1000 циркуляция 3-10 соотношение пар/газ 2 1, размер частичек 1—2 мм, температурный интервал 400—800° С. [c.34]

Скорость процесса хемосорбции определяется как скоростью химической реакции, так и величиной коэффициента массопередачи, который может быть рассчитан по одной из рассмотренных выше теорий межфазного переноса (пленочная теория, теория обновления поверхности контакта фаз, теория межфазной турбулентности и т. д.). [c.166]

Пз изложенного видно, что в настоящее время нельзя еще рекомендовать общего надежного метода расчета абсорберов для хемосорбционных процессов на основе лабораторных данных. Такой расчет применим лишь в тех случаях, когда можно предполагать, что активная поверхность контакта при физической абсорбции и хемосорбции одинакова или если активная поверхность известна для обоих этих процессов. Мы полагаем, что для развития моделирования хемосорбции требуется прежде всего углубление познаний о величине активной поверхности контакта. [c.177]

Основные цели, преследуемые дальнейшим обсуждением, заключаются в анализе механизма хемосорбции, в рассмотрении влияния химических и физических свойств систем на скорость абсорбции и в расчете этой скорости для различных условий. Ниже будет также показано, как результаты измерения скорости абсорбции могут быть использованы для определения таких физико-химических параметров, как константы скорости реакции и коэффициенты диффузии, а также для нахождения коэффициентов массопередачи и поверхности контакта фаз. [c.16]

Поверхностные явления при массопередаче связаны с различного рода нарушениями поверхности контакта фаз, с предварительной адсорбцией или хемосорбцией компонента на поверхности контакта, приводящей к изменению общего сопротивления массопередачи [74]. К поверхностным явлениям относятся межфазовая-турбулентность (гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта фаз) и межфазовый (энергетический) барьер переходу вещества через границу раздела фаз при медленной химической реакции или наличии поверхностно-активного вещества (ПАВ) в жидкости.. [c.105]

При расчете требуемой поверхности контакта фаз в условиях хемосорбции ускорение процесса можно учесть увеличением коэффициента массоотдачи р, если считать движу-П1,ую силу процесса такой же, как при физической абсорбции. Тогда коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при протекании химической реакции [c.441]

Недостаточно разработаны методы расчета абсорберов с химической реакцией. Имеющиеся в литературе уравнения позволяют рассчитать локальную скорость процесса. Скорость хемосорбции и коэффициент хемосорбции сложным образом зависят от состава жидкости и газа и являются резко выраженной функцией продольной координаты (вдоль поверхности контакта фаз), что должно учитываться при расчете. Следует учитывать также влияние продольного перемешивания на скорость массопередачи, сопровождаемой химической реакцией. [c.6]

Подробный анализ баланса реакции дает возможность расчленить процесс хемосорбции и реакции. В табл. 44 показано, что по мере протекания реакцпи окисления стехиометрической смеси доля окисленного этилена непрерывно падает, тогда как доля сорбированного этилена на поверхности контакта от опыта к опыту возрастает (опыт V). [c.171]

В хорошо восстановленных высокодисперсных металлических катализаторах поверхность контакта металла с носителем, по-видимому, доступна для хемосорбции водорода в результате его диффузии. [c.321]

Преобладание механизма циклизации на тонкодисперсных платиновых катализаторах Андерсон связывает с тем, что в хемосорбции на единичном атоме по типу интермедиата (Г) наиболее активными должны быть наименее координированные, занимающие в кристаллах угловые положения атомы платины [39]. Очевидно, что чем мельче кристаллы платины, тем больше таких атомов окажется на поверхности контакта и тем активнее он будет в реакциях, идущих по пути Са-циклизации. [c.20]

Так как хемосорбция окиси углерода на поверхности никель-хромового катализатора сопровождается отдачей электронов катализатору или смещением электронной плотности окиси углерода в сторону поверхности контакта, то в адсорбционном слое окись углерода, очевидно, ориентирована следующим образом [c.90]

НИИ сульфат-ион, имеющий тетраэдрическую структуру без неподеленных электронных пар, не относится к ядам. Его дезактивирующее действие скорее всего выражается именно в создании пространственных затруднений при адсорбции углеводородов на активных центрах поверхности контакта. В то л<е время нельзя исключить модифицирующее влияние сульфогрупп на изменение электронных свойств платины, что может изменять прочность хемосорбции молекул углеводородов. [c.215]

При исследовании влияния вязкости жидкости на коэффициент рж использовали описанный ниже (см. стр. 163) метод, связанный с совместным изучением физической массоотдачи и хемосорбции. При этом десорбировали гелий из растворов щелочи различной концентрации, имевших различный динамический коэффициент вязкости ц, абсорбируя одновременно двуокись углерода из газового потока этими щелочными растворами. Опыты проводили в условиях, при которых данные по хемосорбции СОг позволяли вычислять поверхность контакта фаз. Благодаря этому удалось получить зависимость величины поверхности от (д,, а затем коэффициента массоотдачи р от (г. Найдены также значения коэффициента хемосорбционного ускорения процесса в различных условиях и проведен анализ этих значений. [c.162]

Работа посвящена изучению массообмена при хемосорбции и определению поверхности контакта фаз при различных гидродинамических режимах в аппарате типа фонарь . Опыты проведены на системе 0,1—0,2 Ж раствор сульфита натрия — кислород воздуха с известной скоростью химической реакции. Скорость раствора сульфита в отверстиях тарелки (Шо ж) менялась в пределах 0,1 —10 м/сек, отношение массовых потоков раствора и воздуха (1,/С) составляло 840—8400 кг/кг-, относительная свободная площадь (5) и эквивалентный диаметр отверстий тарелки ( экв) находились соответственно в пределах 0,14—0,60 и 0,5—22 мм. [c.171]

Это наблюдалось нами при разрыве пленки ряда бакинских нефтей на поверхности стекла водой при добавке к ней различных ПАВ. Если при разрыве пленки нефти водой происходит хемосорбция ПАВ на твердой поверхности и благодаря этому образуется новая поверхность, более гидрофобная, то образовавшиеся капли нефти, соприкасаясь с этой новой поверхностью, растекаются но ней, при этом нефть как бы перетекает с гидрофильной поверхности на гидрофобную. При растекании капли нефти некоторое количество активных компонентов ее переходит из объема в поверхностный слой — на вновь образовавшуюся поверхность контакта нефти с твердой фазой и водой. Концентрация активных компонентов в объеме капли нефти в результате [c.40]

Процесс контактного катализа начинается с адсорбции реагирующих веществ на поверхности контакта поэтому следует прежде всего рассмотреть элементарный акт адсорбции атомов и молекул на поверхности полупроводника. Возможно несколько видов хемосорбции на полупроводнике они различаются по характеру и силе связи молекулы с поверхностью катализатора. Волькенштейн делит эти связи на две категории . 1) слабые связи, при которых адсорбированная молекула остается валентно насыщенной — свободные электроны или дырки в полупроводнике не участвуют в образовании этих связей 2) сильные связи, возникающие при захвате сорбированной молекулой электрона или дырки. [c.132]

Абсорбция и адсорбция газов зависят от переноса молекул газа из общей массы к поверхности жидкости или твердого тела. В случае жидкости молекулы газа в дальнейшем диффундируют во всем объеме жидкости, тогда как на поверхности твердого тела они удерживаются физическими (Ван-дер-Ваальса) или химическими (хемосорбция) силами. Когда поверхность жидкости или твердого тела вступает в контакт с покоящимся газом, диффузия молекул газа протекает по законам молекулярной диффузии, и скорость ее зависит от температуры и давления газа и типа газовых молекул. Скорость переноса молекул Na в мольных единицах на единицу площади за единицу времени описывается законом Фика [c.103]

При хемосорбции компонентов реагирующей газовой системы и с образованием противоположно заряженных ионов под воздействием ионов переменной валентности катализатора (направленное образование ионов с противоположными зарядами из реагентов является одной из функций катализа) будет создаваться газовый элемент (из двух полуэлементов) с впол не определенной электродвижущей силой окислительно-восстановительной реакции (редокспотенциал). Чем слабее химические связи и чем меньше различие в прочности связи катализатора с донорами и акцепторами, т. е. чем меньше редокспотенциал элементарных стадий процесса, тем активнее катализатор. (Это, по-видимому, одна из причин высокой активности платины в реакциях как окисления, так и восстановления.) Для высокой активности катализатора большое значение имеет площадь раздела фаз, например площадь раздела металл — твердый раствор. Следует упомянуть, что вследствие такого строения катализатора возможность перемещения носителей тока от поверхности контакта в объем твердой фазы и в противоположном направлении будет различной (образование запорных систем, транзисторов и т. п.). [c.101]

Из всех методов определения поверхности контакта в настоящее время химические методы вследствие их универсальности и сравнительной простоты следует считать основными. Однако их недостатком является трудность исследования влияния физических свойств жидкости на а, так как выбор жидкостей здесь очень ограничен. Для преодоления этого недостатка, по-видимому, можно рекомендовать при определении а одновременно с процессом хемосорбции проводить опыты по испаре- [c.157]

Белоусов с сотрудниками [72, 180], занимаясь проблемой подбора окислительных катализаторов, пришли, в известной мере, к противоположному выводу. Они считают, что при отыскании корреляций между физико-химическими и каталитическими свойствами не всегда правильно использовать данные по каталитической активности для катализатора, находящегося в стационарных условиях, поскольку при этом обычно используют физико-химические характеристики объема твердого тела, не учитывая изменений, происходящих на поверхности катализатора. Поэтому применение импульсной микрокаталитической методики помогает лучше оценить изменение каталитических свойств контакта под влиянием реакционной среды и определить, насколько отклонение от предложенных ранее корреляционных зависимостей можно объяснить такими изменениями активной поверхности. В качестве модельной была выбрана реакция окисления пропилена. При испытании окисносурьмяных катализаторов было найдено, что их начальная активность значительно выше, чем окислов в квазистационарном состоянии, после нескольких импульсов. Причиной отравляющего действия пропилен-кислородной смеси является прочная хемосорбция пропилена на поверхности контакта. Повышенная каталитическая активность в начальный период работы катализатора обнаружена также при окислении пропилена на окислах хрома, молибдена, марганца, олова и других металлов [181]. Было показано [182], что прочно хемосорбированный пропилен медленно окисляется в процессе катализа. Это находится в хорошем согласии с данными [23], полученными при. изучении окислительного дегидрирования бутиленов на висмут-молибде-новом катализаторе. Прочно хемосорбированные молекулы не являются ответственными за каталитический процесс селективного окисления. К аналогичному выводу пришла еще в 1958 г. Марголис, изучавшая необратимую хемосорбцию пропилена на окиси хрома в статических условиях [183]. [c.355]

Механизм действия противоизносных присадок включает следующие стадии образование противоизносными присадками граничных пленок на металлических поверхностях хемасорбция молекул присадки на поверхности трения, происходящая при комнатной или при сравнительно низких температурах химическое взаимодействие активных элементов присадки с поверхностью металла, начинающиеся при более высокой температуре. Под действием теплоты, выделяющейся при трении в зоне контакта, молекула присадки разлагается, а продукты разложения взаимодействуют с поверхностью трения и образуют на ней пленки новых соединений (т. е, происходит хемосорбция), а затем при достаточно высокой температуре хемосорбированное соединение вступает в реакцию с металлом. [c.131]

Представляется перспективным метод моделирования хемосорбции, предложенный Данквертсом [216, 219]. Метод исходит из предположения, что коэффициент ускорения х при одинаковых значениях р тоже одинаков независимо от типа аппарата. Таким образом, моделью промышленного аппарата может служить любой лабораторный аппарат с известной поверхностью контакта, если в нем р такой же, как в образце. [c.160]

Для использования этого метода должны быть известны удельная поверхность контакта фаз а в образце, а также коэффициент массоотдачи при физической абсорбции р (который может быть найден из опытов со стандартными системами) при тех гидродинамических режимах, которые намечено использовать для промышленного процесса. Далее на модели проводят опыты по физической абсорбции, изменяя гидродинамические условия так, чтобы получить значение Рж, найденное на образце. После этого на модели при тех же условиях выполняются опыты по хемосорбции, из которых находится величина х, принимаемая и для образца. [c.160]

Поверхность контакта можно определить и непосредственно измерением рассеяния света при прохождении пучка лучей через барботажный слой [1481 или путем измерения отражения света [621, а также путем проведения хемосорбции [148а] в режиме, когда массоотдача не зависит от гидродинамических условий (см. стр. 133). [c.561]

Типы связей, встречающихся при хемосорбции иа катализаторах, и электрическое состояние простейших молекул па поверхности контакта в целом и на его активных точках. [c.14]

Когда жидкость или раствор приходит в контакт с твердой поверхностью, происходит адсорбция. Твердое тело обычно называется адсорбентом, а адсорбированный слой адсорбатом. Различают два типа адсорбции. При малом взаимодействии адсорбента с адсорбатом явление называют физической адсорбцией. Остаточные силы твердой поверхности первоначально адсорбируют мономолекуляр-ный слой, который будучи более упорядоченным, чем в объеме жидкости, простирает силы притяжения на несколько последующих молекулярных слоев жидкости. Таким образом, физическая адсорбция при температурах ниже критической температуры жидкости распространяется на несколько молекулярных слоев. Если атомы, лежащие на твердой поверхности, и, атомы адсорбата могут взаимно насыщать свободные валентные силы друг друга, то происходит химическая адсорбция или хемосорбция. В противополож- [c.64]

Хофтицер и Ван Кревелен [1651 предполагают, что при физической абсорбции и хемосорбции активная поверхность контакта разная, причем она достигает максимального значения в области, в которой коэффициент массоотдачи не зависит от гидродинамических условий (стр. 133). Для нахождения удельной поверхности контакта при физической абсорбции (аф з.) и при хемосорбции в указанной области (ах м.) на модельном аппарате проводят опыты с конкретной системой при различных гидродинамических условиях. Из опытов определяется объемная скорость абсорбции Na. Далее по соответствующим формулам рассчитывают значение р, отнесенное к геометрической удельной поверхности а , и вычисляют величины у. =НафжаоАр а (при реакции псевдо- [c.175]

Существующая па заводе технология получения пиросульфита калия далеко несовершенна и осуществляется в малоэффективных периодически действующих аппаратах. Так, основная стадия — процесс хемосорбции сернистого газа — проводится в условиях трехфазной системы со слаборазвитой поверхностью контакта фаз, что приводит к низкой степеии превращения едкого кали и сз льфита калия в пиросульфит калия, а следовательно, и к заниженному содержанию основного вещества в готовом продукте даже при длительной обработке (>18 часов) реакционной массы газом. Получение продукта, соответствующего ГОСТ, вынуждены осуществлять в условиях длительной его сушки (>24 часов) газом, содержащим сернистый ангидрид. [c.236]

Описаны удельные объемные поверхности контакта фаз в пенном слое див сепарацнонном пространстве Ос. с помощью опытов по хемосорбции СОг из смесей с воздухом растворами щелочей (NaOH, КОН и др). Опыты проводили в колоннах с ситчатыми тарелками размером 40 X 60 и 50 X 150 мм и колоннах с провальными тарелками диаметром 30, 60, 120 и 150 мм. Скорость газа в колонне с ситчатыми тарелками изменяли от 0,1 до 2 м/сек, а интенсивность орошения от 0,1 до 6 м 1 м-ч). В колоннах с провальными тарелками скорость газа находилась в пределах от 0,2 до [c.181]

Окисление окиси углерода на F jOg происходит по ассоциативному механизму [12] путем взаимодействия СО газовой фазы и хемосорбированного на поверхности контакта кислорода. Об этом свидетельствует также тот факт, что адсорбция СО происходит только при наличии на поверхности катализатора хемосорбированного кислорода, причем единственным продуктом десорбции является Og, в отсутствие хемосорбированного кислорода на поверхности FeaOg (например, после прогрева последнего в вакууме при 150° С) хемосорбция СО не наблюдается. [c.226]

Кузьминых [189] предложил определять Рг и Рж путем проведения опытов по одновременным испарению воды и десорбции Ог в данном случае наиболее просто обеспечиваются одинаковые гидродинамические условия, а следовательно, и поверхность контакта. Это предложение получило дальнейшее развитие в ряде работ [194, 132, 133], в частности, при нахождении коэффициента ускорения х с одновременным определением при хемосорбции и Рж при физической абсорбции. При этом одновременно с проведением хемосорбции (для нахождения ) проводили десорбцию из раствора инертного компонента (например. Не, СзНб, NzO) с определением при нахождении х последняя величина должна быть скорректирована с учетом различия в >ж, как указано выше. Такой прием особенно полезен, если ж значительно меняется при протекании хемосорбции, как, например, при абсорбции СОг растворами этаноламинов. [c.148]

Измерения электропроводности и работы выхода электрона находятся в соответствии с данными по адсорбции. Следует отметить, что заряжение поверхности катализаторов имело место только при необратимой адсорбции пропилена и кислорода. При хемосорбции пропилена (донора электронов) на оттренированной поверхности сурьмянооловянного катализатора изменение электропроводности и работы выхода электрона меньше, чем при действии пропилена на поверхность, частично покрытую кислородом [2]. Усиление адсорбции кислорода в присутствии пропилена на двуокиси олова также приводит к увеличению отрицательного заряжения поверхности. Результаты по заряжению поверхности при одновременной адсорбции пропилена и кислорода из смесей также соответствуют адсорбционным данным. В смесях с избытком пропилена поверхность Зп — ЗЬ заряжена положительно. В смесях с избытком кислорода поверхность контакта не заряжена, тогда как при аддитивной адсорбции следовало ожидать отрицательного заряжения поверхности. [c.182]

Механизм действия ингибиторов коррозии сводится к следующим последовательно протекающим процессам вытеснению воды (электролита) с поверхности металла удерживанию воды в объеме нефтепродукта образованию на поверхности металла адсорб-ционно-хемосорбцио нных слоев ингибитора коррозии, гидрофоби-зирующих поверхность и препятствующих контакту электролита с металлом торможению анодного и катодного коррозионных процессов разрушения металла образовавшейся защитной пленкой ингибитора коррозии. [c.306]

Изложенные представления об активных центрах базируются на следующих положениях считается, что число активных центров постоянно, они фиксированы на поверхности, и адсорбция не изменяет ни их природы, ни числа. В последнее время в связи с развитием электронных и цепных представлений такой статический взгляд на природу и судьбу активных центров меняется. Н. Тон и Г. Тейлор [23] допускают возникновение и исчезновение активных центров. Последние образуются при контакте атомов катализатора с центрообразующими реагентами. Центрообразующим реагентом может быть один из участников реакции, активирующийся при хемосорбции. При каталитических реакциях такими реагентами чаще всего являются Наде, Оадс, С1адс. Активные центры при взаимодействии со вторым, не адсорбированным компонентом реакции образуют конечный продукт. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология