Железо, адсорбция газов

Распределение различных кристаллических фаз в невосстановленных и восстановленных катализаторах может быть установлено с помощью электронного микроскопа (рис. 41). Поверхности железа и промоторов могут быть измерены отдельно методами адсорбции газов. Эти исследования показали, что промоторы, особенно окись калия, хорошо перемешаны с железом и что более 90% поверхности железа покрывается ими, оставляя для осуществления катализа менее 10%. Однако имеющаяся свободная поверхность железа и активность промотированного катализатора значительно более высоки, чем для непромотированного железа, и они уменьшаются намного медленнее. [c.162]

Отметим, что это выражение соответствует предположению, сделанному в самом начале наших рассуждений о том, что скорости окисления или адсорбции газа на чистом железе линейны в этом случае fe/r можно представить как константу скорости реакции. Линейная скорость соответствует реальным условиям с очень быстрой адсорбцией или окислением. [c.414]

В настоящей работе мы попытались определить величину хемосорбции окиси углерода в условиях, когда физической адсорбцией газа можно пренебречь. Для этого была выбрана температура адсорбции 20° С. При выборе температуры мы учитывали, что выше 30° С образуются карбонилы железа, а при температуре выше 120° С — карбиды [5]. [c.178]

Изотермы адсорбции окиси углерода и азота на образцах чистого железа приведены на рис. 5—7. Из этих данных были рассчитаны величины адсорбции газов и сведены в табл. 2. [c.183]

Можно считать установленным, что процессы восстановления железа происходят в основном на поверхности руды путем адсорбции газов с дальнейшим кристаллохимическим превращением соединений железа. Скорость реакций восстановления снижается с увеличением степени восстановления и по мере перемещения зоны восстановления внутрь руды. Поэтому процесс восстановления железной руды имеет наибольшую скорость в начальной фазе, пока степень восстановления не превышает еще 30—50%. [c.50]

На рисунках 213 и 214 изображены зависимости адсорбции газов от температуры (20—150° С) на окиси железа и на магнетите [155]. Величины Гн о и Гсо падают с ростом i°, а [c.621]

При окислительно-адсорбционных методах процесс очистки газов осуществляется путем поглощения сероводорода твердым адсорбентом (цеолиты, активированный уголь, гидроксид железа и др.) с последующей его регенерацией. Наиболее распространенной среди этой группы методов является очистка гидроксидом железа. Адсорбция сероводорода в данном случае происходит в соответствии с реакциями [c.69]

Осн. работы относятся к химии поверхностных соед. и гетерогенному катализу. Выдвинул (1933) одну из первых теорий поверхностных промежуточных соед. в катализе. Наряду с X. С. Тэйлором установил (1935) определяющую роль энергии активации в возникновении разных типов хемосорбции. Совм. с С. Брунауэром и Э. Теллером разработал (1938) метод определения удельной поверхности порошкообразных и пористых ТВ. тел, основанный на теории полимолекулярной физической адсорбции газов (метод БЭТ). Изучал совм. с Брунауэром механизм промотирования катализаторов, установил (1940) диспропорционирование состава поверхностных слоев под влиянием сорбции промоторов. Посредством изотопных методов изучил (1950) механизм начальных стадий синтеза углеводородов на основе оксида углерода и водорода. Независимо от Э. В. Брицке и А. Ф. Капустинского открыл явление термической диффузии в р-циях восстановления оксида железа (II) водородом. [c.523]

Гидроксид алюминия, содержащий фтор, после отмывки и отжима на фильтр-прессе поступает на формование на шнековом прессе, а полученные экструдаты - на сушку и прокаливание. При выборе оптимальной температуры прокаливания помимо показателя активности приготовляемого катализатора большое значение имеют удельная поверхность и прочность гранул. Высокая стабильность удельной поверхности и кислотности оксида алюминия, а также удовлетворительная механическая прочность достигаются при температурах прокаливания 450-550 °С. Большое влияние на перечисленные показатели оказывает содержание воды в газе, поступающем на прокаливание прокаливание необходимо осуществлять в токе сухого воздуха с точкой росы от -30 до -40 С. После прокаливания диаметр экструдатов составляет 1,8-2,2 мм, удельная поверхность по адсорбции аргона 200-250 м /г, потери при прокаливании при 1100 °С не более 3,0-3,5%, средний коэффициент прочности экструдатов 1,0 кгс/мм. Принятый в СССР способ получения фторированного 7-оксида алюминия обеспечивает чистоту по содержанию примесей натрия 0,02% и железа 0,02%. [c.59]

Электризация углеводородного потока со взвешенной нерастворимой фазой недостаточно изучена. Выше было показано, что поток нефти в пласте представляет движение заряженных ионов. Если в этой среде появляется нерастворимая, взвешенная фаза, то заряженные ионы будут адсорбироваться на ней. При прочих равных условиях количество закрепившихся ионов будет тем больше и взвешенные капли воды, пузырьки газа или частицы песка, парафина, окалины железа получат тем больший заряд, чем больше концентрация ионов в потоке. Адсорбция заряженных ионов не может продолжаться беспредельно. Поскольку взвешенная нерастворимая фаза становится заряженной, вокруг капель, пузырьков или частиц создаются электрические поля, которые вначале противодействуют, а затем полностью прекращают дальнейшее закрепление заряженных ионов. Это наступает тогда, когда напряженность поля, созданного зарядом нерастворимой взвешенной фазы, становится равной напряженности пласта в данной его точке. [c.125]

Sn " , которые, как известно, увеличивают водородное перенапряжение, замедляют таким образом коррозию железа в кислотах и способствуют восстановлению органических веществ на железном катоде. Ионы Sn постоянно образуются на поверхности железа при коррозии оловянного покрытия, однако после растворения слоя олова их концентрация падает. Возможно также, что разность потенциалов пары железо—олово благоприятствует адсорбции и восстановлению на катоде органических деполяризаторов, в то время как при меньшей разности потенциалов эти процессы не протекают. Существенным недостатком консервной тары является так называемое водородное вспучивание, которое связано со значительным возрастанием давления водорода в банке. При этом допустимость использования консервов становится сомнительной, так как накопление газов в банке происходит и при разложении продуктов под действием бактерий. [c.240]

В обоих указанных выше случаях два одновременно хемосорбированных газа не взаимодействовали друг с другом. Если же они способны взаи.модействовать между собой, то ожидаемые закономерности будут носить более сложный характер. Изучению этих закономерностей путем прямых хемосорбционных измерений посвящено сравнительно небольшое число работ. Бик [60] изучал одновременную хемосорбцию азота и водорода на пленках железа. Как отмечалось в разделе IX, 12, энергия активации адсорбции азота после покрытия им 20 всей поверхности становится слишком высокой для того, чтобы при комнатной температуре могла протекать дальнейшая хемосорбция. Бик установил, что если водород адсорбируется первым и степень заполнения поверхности им равна Йн, то поверхность сможет адсорбировать меньшее количество азота, а именно [c.161]

При выводе этого уравнения М. И. Темкин исходил из того, что при синтезе аммиака скорость реакции определяется скоростью активированной адсорбции азота, являющегося единственным адсорбированным газом на железе. При этом он также учитывал неоднородность поверхности катализатора, которая характеризуется параметром а [см. уравнение (XV. ) ]. Полученное уравнение находится в согласии с опытом. Оно имеет вид [c.411]

Расчет равновесного давления азота при реакции его с железом. При изучении гетерогенных равновесий, в которых наряду с газообразными компонентами участвуют чистые кристаллические вещества, часто в константу равновесия процесса не записывают активности кристаллических веществ. Такое положение можно считать допустимым лишь для систем при низких давлениях, когда активность твердых веществ близка к единице (ат = = 1 в стандартном состоянии при р = 0,1013 МПа и данной температуре). Естественно, что при высоких давлениях необходимо учитывать рост активности твердых тел по уравнению (51), а также адсорбцию и растворение газов в твердых фазах, снижающие активность последних. [c.119]

Железо, адсорбируя сернистый газ, при влажности ниже критической разрушается, если его перенести в атмосферу, не содержащую этот агрессивный агент [25]. Объясняется это тем, что при предварительной адсорбции сернистого газа на поверхности металла образуются продукты коррозии, способствующие конденсации влаги при меньшей величине относительной влажности. [c.11]

Механизм коррозионного воздействия сернистого газа на железо изучен довольно подробно известны три стадии этого процесса адсорбция сернистого газа корродирующим железом, образование сульфата двухвалентного железа, окисление сульфата двухвалентного железа до гидроокиси железа и свободной серной кислоты [c.12]

Интенсивность образования серной кислоты зависит от содержания в угле тяжелых металлов и в первую очередь железа. Как показывает рис. 14,12, при высоком содержании тяжелых металлов более одной трети сероводорода превращается в серную кислоту. Освоение технологии специальных сортов без-зольных активных углей позволило перейти к внедрению совмещенного метода очистки вентиляционных газов от сероводорода и сероуглерода [25—27]. Процесс совместной адсорбции сероводорода и сероуглерода может быть аппара-турно оформлен различно. Очистка может осуществляться в одном адсорбере одним типом угля, в одном адсорбере с двумя слоями углей различных типов и в двух последовательно включенных адсорберах с углем одного или разного типа. [c.283]

Процесс адсорбции также избирательный. Так, активированный уголь и силикагель (активированная кремнекислота) хорошо поглошают пары бензола. При сухой очистке газа окислы железа связывают H S. [c.164]

Для извлечения летучих соединений из включений применяют механическое или термическое вскрытие пузырьков. При механическом вскрытии минералы дробят в стальных мельницах, из которых предварительно удалены все газы, до крупности 0,01 мм и даже несколько меньше. При этом вскрывается большая часть пузырьков, но минерал в миллионы раз увеличивает свою поверхность, а в минеральной муке появляются частицы железа от истирания мельницы и стержней. В этой обстановке развиваются в колоссальных масштабах явления адсорбции. На частицах железа сорбируются вода и углекислота, [c.42]

Так же как в системе пища — молекулярный кислород , при комнатной температуре вне организма окисления не происходит, несмотря на то что система далека от состояния равновесия, не наблюдается это и вне топливного элемента с гремучим газом Нг + О2 или со смесью СО + О2. Общим свойством всех органических и неорганических преобразователей химической энергии является то, что на их поверхности вследствие адсорбции происходит повышение концентрации реагирующих веществ и что сравнительно инертный кислород не реагирует непосредственно с веществом, подлежащим окислению. В живом организме кислород соединяется с железом гемоглобина и образует при этом перекисное соединение, окисляющее субстрат в качестве переносчика кислорода. Анало-.гично активируется весьма инертный при комнатной температуре кислород на диффузионных катодах соответствующими переносчиками вроде дисперсного серебра или металлической платины. Общим свойством окисляющих систем является уже отмеченное обстоятельство, что не только редокс -элементы. [c.474]

Адсорбционная связь, посредством которой яд удерживается на контакте, весьма специфична, а химическая природа образования таких связей зависит от типа электронной конфигурации и в катализаторе, и в яде. Примером специфической адсорбции ядов может служить почти каждый каталитический процесс. Так, при окислении SOj соединения мышьяка и другие яды энергично адсорбируются или чисто химически связываются катализатором. При использовании в качестве форконтакта относительно дешевых катализаторов, например оксида железа, ядовитые примеси задерживаются в нем, и на основной контактный аппарат с высокоактивной массой подается очищенный газ. [c.86]

Шелеф с сотр. использовали оксид азота для измерения поверхности оксидов железа [27], хрома [28], меди [29] и никеля [30]. Методика основана на том, что адсорбция оксида углерода на некоторых оксидах описывается изотермой Фрейндлиха. Такое поведение оксида углерода позволяет рассчитать монослой покрытия из логарифмической з ависимости степени адсорбции газа от равновесного давления при различных температурах. Методика является перспективной для определения характеристик оксидов и может быть распространена на другие системы. [c.45]

Наиболее известным примером использования селективной хемосорбции для определения удельной поверхности неметаллического компонента является измерение адсорбции двуокиси углерода на окиси калия в промотированных железных катализаторах синтеза а.ммиака [117]. В этих катализаторах содержится, например, до 1,6% К2О в качестве промотора и - 10% AI2O3 в качестве стабилизатора. Адсорбцию проводят при 195 К, повышая давление двуокиси углерода до 80 кПа ( 600 мм рт. ст.). В указанных условиях происходит и физическая и химическая адсорбция газа количество последнего принимают равным тому количеству адсорбата, которое не откачивается при 273 К- Результаты более поздних исследований [118, 119] показывают, что первоначальное предположение, согласно которому двуокись углерода хемосорбируется только на поверхности окиси калия, следует тщательно проверить, поскольку известно, что при 195 К двуокись углерода быстро и прочно адсорбируется на чистом железе. Даже допуская, что при монослойном покрытии железа двуокисью углерода Хт 10, нельзя не прийти к выводу, что по крайней мере некоторая часть хемо-сорбированной двуокиси углерода, отнесенная к адсорбции на окиси калия, должна протекать на железе. Возможно, что хемосорбция двуокиси углерода на поверхности железа снижается до миниму.ма в результате присутствия адсорбированного (остаточного) кислорода, и это может объяснять, почему дисперсные железные катализаторы без окиси калия не хемосорбируют значительного количества двуокиси углерода. [c.331]

Применение мёссбауэровской спектроскопии для изучения поверхности можно проиллюстрировать на примере исследования дисперсных катализаторов Pt—Fe, нанесенных на графитированный углерод [127]. Наблюдаемые спектральные линии разлагали на компоненты с помощью ЭВМ. Снятые при комнатной температуре спектры образцов, полученных восстановлением водородом при 770 К, обычно характеризовались кривыми, которым лучше всего удовлетворяли два квадрупольно расщепленных дублета (рис. 11). Внешний, менее интенсивный дублет с широкими линиями приписан поверхностным атомам, а внутренний дублет с узкими линиями — атомам объемной фазы. Долю поверхностных атомов железа можно оценить по площадям, ограниченным соответствующими линиями, при условии что вероятность испускания без отдачи для атома поверхности и атома объемной фазы одинаковы. В общем случае это не должно выполняться, потому что поверхностные атомы связаны в кристаллите менее прочно. Авторы [127] обошли эту трудность, измеряя зависимость спектральных данных от величины адсорбции газов и используя предположение, что поверхностный атом железа, на котором адсорбирован водород или 28 [c.435]

Первые модели растворов внедрения разработаны на основе теории регулярных растворов и квазихимической модели Фаулера [3], Фаулера и Гугенгейма [4], Пай-ерлса [ 3] для адсорбции газов. Лэчер [ 6, 7] первый применил их для описания растворимости водорода в палладии. В теории регулярных растворов, как и в квазихимической модели предполагается парный характер взаимодействия между ближайшими соседями, а различаются эти модели оценкой конфигурационной энтропии. Модели были применены к раствору углерода в железе в работах (8-10). Поскольку взаимодействие между двумя внедренными атомами, как правило, носит отталкивательный характер, получила развитие [11-13] "блокирующая модель, в которой внедренный атом блокирует определенное число соседних узлов решетки внедрения таким образом, что они остаются вакантными. Рассмотрим модель, разработанную Фу и Люписом [2] в развитие модели центральных атомов (см. 15.5). [c.434]

Нами изучались закономерности химической адсорбции газов — доноров и акцепторов электронов. Растворение окиси лития в количестве 0,2—0,5 ат%, соответствующее содержанию одного иона Li+ на 200 ионов N 2+ или Zn2+, оказывает очень сильное влияние на химическую адсорбцию. Это влияние противоположно по направлению для адсорбции газов—доноров (СО, С2Н2) и акцепторов электронов (О2, СО2). В обоих случаях адсорбция газов — доноров затормаживалась или подавлялась полностью, а акцепторов ускорялась. Растворение окиси железа в NiO резко затормаживает адсорбцию кислорода. Скорость адсорбции газов — доноров электронов слегка снижается. [c.73]

В этой главе мы уже приводили многочисленные примеры, показывающие, что теплоты адсорбции газа на различных адсорбентах приблизительно равны. Для теплоты адсорбции водорода на угле при—185° Дьюар [ ] измерил калориметрически 1600 кал/моль, для водорода на железе Бентон получил из изотерм при —183 и —195° 1600 кал/моль. Для водорода на различных смешанных окисных катализаторах Тейлор и его сотрудники [ > ] нашли теплоты адсорбции в 2000 кал/моль, тогда как Эммет и Гаркнес[ ] получили ту же величину для водорода на железе (изостерические теплоты). Для азота на железе и на окиси хрома Биб и его сотрудники определили калориметрически [c.330]

В этой главе мы уже приводили многочисленные примеры, показывающие, что теплоты адсорбции газа на различных адсорбентах приблизительно равны. Для теплоты адсорбции водорода на угле нри —185° Дьюар [ ] измерил калориметрически 1600 тл молъ, для водорода на железе Бентон получил из изотерм при -—183 и —195° 1600 кал моль. водорода на раз- [c.330]

Надо полагать, что восстановление фосфата газообразными восстановителями связано или с адсорбцией газа или механизм восста- новления объясняется столкновением газообразныхмолекул с поверх- I ностью фосфата. Мы не имеем данных прямого исследования этого вопроса для выводов о механизме взаимодействия фосфата и газа, но на основании опытов А. П. Любана, можно заключить, что соотношение скоростей реакций восстановления фосфата водородом и окисью углерода находится в согласии с выводами из кинетической теории газов [1 ]. Г. И. Чуфаров и Е. П. Татиевская, основываясь на теории адсорбции, вывели кинетическое уравнение процесса восстановления окислов железа водородом и окисью углерода, 1 [c.90]

Анизотропия адсорбции на меди и закиси меди. Для того чтобы эти явления изучить в простой системе газ — поверхность, были сняты изотермы адсорбции азота при 78,1, 83,5 и 89,2° К на монокристаллических и поликристаллических поверхностях меди [73] при этом применялась прецизионная дифференциальная ми-крогравиметрическая методика. Площади всех поверхностей определялись согласно описанному выше методу Брунауэра — Эмметта — Теллера. На рис. 29 показана изотерма адсорбции азота на ромбоэдрической грани кристалла меди во всем интервале давлений вплоть до 1500 мм рт, ст. В общих чертах форма этой кривой является типичной для изотерм адсорбции других газов, например аргона, как на других кристаллических гранях меди, так и на гранях кристаллов цинка и железа. Адсорбция азота и аргона на поверхностях монокристаллов всех трех металлов изучалась в температурном интервале 78—90° К с применением микровесов. Для облегчения расчета изостерических теплот адсорбции на рис. 29 представлена зависимость количества адсорбированного вещества от давления. На рис. 30 видно, что количество азота. [c.112]

Изучая адсорбцию газов на конденсированных слоях металлов, мы нашли, что при —19Г)°( водород адсорбируется на никеле, платине и железе крайне быстро. Однако измерить скорость адсорбции возможно, и это свидетельствует о наличии некоторой, хотя и небольшой, энергии активации. Почти весь адсорби )Ованный водород связывается с поверхностью металла прочно. Если откачать газ из реактора, не изменяя температуры опыта, а затем повторно измерить адсорбцию на том же слое металла, то оказывается, что кроме нрочной, необратимой адсорбции имеет место слабая, подвижная и полностью обратимая адсорбция, [c.235]

Методы оиределения поверхности активных компонентов сложных катализаторов основаны на эффекте избирательной хемосорбции, когда контактирующий с катализатором газ-адсорбат адсорбируется только на исследуемом компоненте, а на всех остальных его адсорбция минимальна. Впервые раздельное определение величины поверхности активных компонентов было проведено Р. X. Бурштейп для платины иа угле и Эмметом и Брунауэром для железа в катализаторе синтеза аммиа-ка . [c.87]

На практике хлопьеобразованне сернистого железа, а точнее флоку-ляция часто сопровождается и усиливается включением в хлопья мелких пузырьков газа, выделяющегося из пластовой воды. Кроме того, при адсорбции растворенных газов на поверхности частичек уменьшается их гидратированность [6]. Увеличение температуры и минерализации воды также влечет за собой все большее снижение гидратированности поверхности частиц. Это способствует образованию агрегатов сернистого железа с включением газовых пузырьков и капелек эмульгированной нефти. [c.112]

Активированный силикагель. Другим материалом, пригодным для (высокотемлературной адсорбции SO2, является силикагель, о.б-работанный солями железа [360]. Такой гель может применяться при температурах 350—400°С. Регенерация образующегося SO3 осуществляется при 700 °С. Предполагаемая установка включает две стадии адсорбции на первой стадии дымовые газы проходят через слой силикагеля, а на второй гранулы адсорбента падают в потоке восходящего газа. [c.178]

Однако эти процессы, как правило, не обеспечивают тонкую очистку газов от различных тиолов., Для этой цели применяют процессы с использованием в качестве поглотителя водных растворов щелочей, гидроксида железа, трибутилфосфата, а также процессы адсорбции и низкотемпературной абсорбции [84—100] . Область применения указанных процессов зависит как от состава газа, так и от конкретных условий производства. Так, использование водных растворов щелочей предпочтительно в тех случаях, когда из пе )ерабатываемого газа не требуется извлекать диоксид углерода. Применение процесса низкотемпературной абсорбции целесообразно для одновременного извлечения из газа тиолов и тяжелых углеводородов. Каталитические процессы чаще всего применяют для одновременного гидрирования тиолов, серооксида углерода и других сероорганических соединений с получением сероводорода и с последующей очисткой газа от H S.. [c.104]

При атом недавно описанном [46] процессе сероводород и органические сернистые соединения удаляют нз коксового газа адсорбцией на окиси железа в непрерывно работающей псевдоожиженной системе при температуре около 350° С. Загрязненная окись железа, содержащая около 10% вес. серы в виде сульфида железа, регенерируется выжигом с воздухом при 600— 800° С и снова возвращается па ступень адсорбции. Выходящий из регенератора SO2 используют для производства серной кислоты. Приведено описание полузаводской установки, перерабатывающей 71 тыс. газа в сутки, содержащего 13,8 г/м H2S и 460 мг/м органической серы. Удаление общей серы при одно- и двухступенчатой адсорбции достигает соответственно 80 и 98%. Важнейшие преимущества процесса — малые затраты па рабочую силу, высокая экономичность по расходу тепла, так как около 67 % требуемого тепла получают за счет теплообмена между поступающим и выходящим газом, а остальные 33% — за счет теплосодер/кания горячей регенерированной окиси железа. [c.197]

На поверхности металла происходит процесс физической адсорбции водорода. С увеличением температуры физическая адсорбция понижается, с увеличением давления возрастает, приближаясь к значению, соответствующему дюиодголекулярному слою газа. Тепловой эффект процесса физической адсорбции водорода металлами невелик и обычно не превышает 8,4—16,8 кДж/моль. Для меди при —183 °С теплота физической адсорбции водорода составляет 1,68—3,35 кДжЛюль и для железа в интервале от —195 °С до —183 °С равна 8,4 кДж/моль [84]. [c.247]