Дифференциальный метод определения порядка реакций

Вид дифференциального уравнения скорости химической реакции устанавливается на основании опытных данных по зависимости концентраций реагирующих веществ и продуктов реакции от времени. Концентрации определяются обычными химическими или физико-химическими методами анализа (например, измерение оптической плотности, электропроводности, потенциала электрода, диэлектрической постоянной, теплопроводности газовой смеси и др.). Для определения дифференциального уравнения скорости химической реакции необходимо определить как общий порядок реакции, так и порядок по отдельным компонентам реагирующей системы. Для определения порядка реакции можно использовать следующие методы. [c.540]

Для процессов с простой реакцией, когда принятое кинетическое уравнение имеет вполне определенный порядок и легко интегрируется, определение констант и проверку пригодности уравнения проводят обычно с помощью методов, использующих интегральную форму кинетических зависимостей. Если интегрирование уравнений скоростей реакций затруднено, то расчет констант проводится с применением дифференциальных методов. При этом численные значения скорости реакции (в случае получения опытных данных в интегральном виде) находятся путем графического дифференцирования кинетической кривой. [c.115]

Графический метод определения порядка реакции. В учении о скорости химических реакций графический метод дает возможность определить порядок реакции. Приводим дифференциальные уравнения скоростей реакций различных порядков и их решения [c.36]

Оба эти метода дают возможность выявить основные различия в активности, связанные со значительными изменениями какого-либо одного параметра (химического состава, структурных свойств и т. д.), если остальные параметры остаются без изменения. Вместе с тем сложной взаимосвязи между процессами сорбции, диффузии и, химической реакцией они не отражают. Более надежным способом, позволяющим избежать неправильных выводов при сравнении катализаторов с нестабильной во времени активностью, является экстраполяция конверсии на нулевое время. Этот метод обычно используют в тех случаях, когда реакция проводится в дифференциальном, а не интегральном реакторе. Однако, как правило, применяется он значительно реже, хотя известно, к какой путанице может привести, например, определение влияния соотношения Si/Al на каталитические свойства деалюминированного морденита, если однозначный способ определения активности отсутствует. Еще меньше можно назвать работ, в которых были проведены кинетические определения зависимости констант скоростей от скорости подачи сырья или парциальных давлений исходных компонентов -й продуктов реакции. Между тем, сравнивая активности, часто дйпускают, что реакции имеют первый порядок, и пересчитывают измеренные степени превращения в константы скорости. Принято также определять температурную зависимость активности и подставлять данные по конверсии при различных температурах в уравнение Аррениуса. Такой расчет будет правильным, если используются только начальные конверсии, потому что в этом случае можно избежать неточностей из-за разной скорости дезактивации катализаторов при различных температурах. Но даже и тогда расчет энергии активации совсем не обязательно приведет к Д,, характерной для данной химической реакции, которая протекает на определенном типе активных центров. Полученная величина Еа может в значительной степени отражать ограничения, связанные с диффузией и массопередачей. [c.56]

Исходя из экспериментальных данных, по зависимости Ig = = / (Is я) при 0 = onst (метод логарифмирования дифференциального уравнения) определен порядок реакции п = 1, поэтому [c.136]

Существенным среди других преимуществ дифференциального метода является возможность определения при его помощи начальной скорости реакции (чем ранее пренебрегали) — очень важной величины, так как на ней не сказывается обычно наблюдающееся влияние продуктов реакции. Применение дифференциального метода логически привело меня к тому, что для одной и той же реакции следует различать два порядка 1) порядок п в зависимости от времени, который характеризует развитие реакции во времени (этот порядок реакции только и изучался ранее) и 2) порядок По по исходным веществам или проще — начальный порядок , который выражает зависимость начальной скорости [c.266]

Максимальный выход циклододеканола (90%) был достигнут с применением никель-хромового катализатора при температуре 130 °С, давлении водорода 5,0 МПа и продолжительности процесса 100 мин. Порядок реакции по катализатору, определенный дифференциальным методом, имеет дробное значение и равен 1,5. В интервале исследованных давлений от 3,5 до 7,0 МПа скорость поглощения водорода не зависит от давления, т. е. реакция имеет нулевой порядок по водороду. [c.46]

Третий опыт проводят с большим избытком веществ А и О и определяют значение Уа. Таким образом, порядок реакции каждый раз искусственно снижается и сводится к определению частных порядков VI, V2 и Vз. Общий порядок реакции численно равен сумме VI + V2 + Vз. Все известные методы определения частных порядков реакций можно разделить на две группы — интегральные и дифференциальные методы. [c.333]

Определение частных порядков реакции при помощи интегральных методов заключается в посароенин графика кинетического уравнения в интегральной форхда для предполагаемого порядка реакции. Е1сли в результате мы получаем систему параллельных прямых, соответствующих различным начальным концентрациям А, то частный порядок реакции, принятый или рассчитанный из дифференциального кинетического уравнения, подтверждается. Констан- [c.328]

Таким образом, можно найти константу скорости к, зная стационарное значение с (которое можно определить физическими методами, например фотометрически или потенциометрически или останавливая реакцию и делая анализ), начальные концентрации ао и Ьо я скорости течения. Нет необходимости анализировать кинетическую кривую это выгодно в случае сложных реакций, где дифференциальные уравнения нельзя решить. С другой стороны, у этого метода есть определенный недостаток в случае необходимости определения порядка реакции, так как каждый эксперимент относится только к одному набору концентраций. Вероятно, этот метод наиболее полезен для расширения наблюдаемого интервала скоростей реакций, порядок которых уже известен. Времена реакций (Vlu), которые удобно исследовать, лежат примерно между 1 и 4000 сек. Были определены константы скорости вплоть до 10 л-молъ -сек . Точность главным образом зависит от постоянства скорости потока. Пользуясь особыми приемами (например, используя подачу поршнем), можно уменьшить разброс до 0,1% в таком случае можно определить константу скорости с точностью 1% [48]. [c.36]

При определении частных порядков реакции было пайдено, что изменение начальной скорости реакции, в зависимости от нсходнон концептрацнн IV в растворе циклогексана происхо,а,ит по уравнению первого порядка. Начальная скорость реакции определялась дифференциальным методом. Порядок реакиии по катализатору, определенный аналогичным образом, оказался дробны.м и равным 1,5. При проведении реакции восстановления в интервале давлений. 30—75 атм скорость поглощения водорода не зависит от давлении, т. е. в этих условиях реакция имеет нулевой порядок по во,дороду- [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология