Гетерогенный катализ распространение

Гомогенный и гетерогенный катализ. Если реагенты и катализатор находятся в одной фазе (газовая смесь или раствор), то осуществляется гомогенный катализ. Если реагенты (газ или жидкость) плохо растворимы в жидком катализаторе или жидкий катализатор плохо растворим в жидких реагентах и имеются две фазы, то, хотя реакция осуществляется гомогенно, в одной из соприкасающихся фаз, она является гетерофазной. При определенных условиях кинетика такой реакции определяется массообменом между фазами катализатора и реагентов, и в этом случае протекает гетерогенная реакция. При гетерогенном катализе катализатор— твердое вещество, а реагенты —жидкие или газообразные вещества. Реакция в этом случае протекает на поверхности катализатора. Гетерогенный катализ распространен в нефтеперерабатывающей промышленности значительно больше, чем гомогенный. [c.135]

Если катализатор й реагенты находятся в разных фазах и процесс протекает на поверхности их раздела, то это гетерогенный катализ. Распространенными кристаллическими катализаторами являются металлы и их оксиды. Вот несколько примеров осуществления гетерогенного катализа [c.138]

Если катализатор и реагенты находятся в разных фазах и процесс протекает на поверхности их раздела, то это гетерогенный катализ. Распространенными кристаллическими катализаторами являются ме- [c.217]

Рассмотренные количественные подходы на основе анализа механизма гетерогенного катализа не всегда обеспечивают исчерпывающее решение задач прогнозирования свойств и подбора катализаторов в силу объективных причин, связанных с незавершенностью теории катализа. Поэтому наряду с подходом, основанным на описании физико-химической сущности явлений катализа, получили широкое распространение формальные экспериментально-статистические методы описания сложных кибернетических систем. Предпосылки для развития экспериментально-статистических методов подбора катализаторов были созданы достигнутыми возможностями современной вычислительной техники, с одной стороны, а с другой стороны — накоплением значительного, хотя и не всегда строгого количественного экспериментального материала в области практического катализа. [c.67]

Каталитическая очистка газов основана на каталитических реакциях, в результате которых находящиеся в газе вредные примеси превращаются в другие соединения. Таким образом, в отличие от рассмотренных приемов каталитические методы заключаются не в извлечении токсичных примесей из газового потока, а в превращении их в соединения, присутствие которых допустимо в атмосфере, или в соединения, сравнительно легко удаляемые из газа. При этом требуются дополнительные стадии очистки— абсорбция жидкостями или твердыми адсорбентами. Для очистки газов применяется почти исключительно гетерогенный катализ на твердых катализаторах (см. ч. I, гл. VII). Наиболее распространен способ каталитического окисления токсичных органических примесей и оксида углерода при низких температурах, т. е. без подогрева очищаемого газа (кли воздуха). Каталитическая очистка от вредных оксидов и сернистых соединений производится также их гидрированием так, методом избирательного катализа гидрируют СО до СН4 и Н2О, оксиды азота — до N2 и Н2О и др. [c.237]

В зависимости от фазового состояния реагентов и катализатора различают гомогенный и гетерогенный катализ. При гетерогенном катализе химическая реакция идет на границе раздела фаз, образуем 11х катализатором и реагирующими веществами. В гомогенном катализе катализаторы образуют единую фазу с реагирующими веществами. Наиболее распространенными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания, ионы переходных металлов и их комплексы и биологические катализаторы, так называемые ферменты или энзимы. [c.142]

Несмотря на обширное практическое применение гетерогенного катализа до настоящего времени нет единой теории его. Это связано со сложностью процесса. Наиболее распространенной является адсорбционная теория, согласно которой на поверхности катализатора происходит адсорбция, т. е. концентрирование реагирующего вещества на поверхности катализатора. Адсорбция является результатом взаимодействия неуравновешенных сил поверхностных частиц твердого катализатора с молекулами реагирующего вещества из газо- [c.36]

Гетерогенный катализ—сложное явление, требующее глубокого теоретического аналнза. Наиболее распространенные варианты теории были развиты в работах академика Л. А. Баландина (мультиплетная теория катализа) и Н. И. Кобозева (теория активных ансамблей). [c.186]

Если катализатор и реагенты находятся в одной фазе, то процесс называют гомогенным катализом. В случае гетерогенного катализа ускорение реакции происходит на поверхности катализатора, который находится в иной фазе, чем реагенты (например, твердое тело, катализирующее реакцию между газами). Реагенты адсорбируются на поверхности катализатора, там разрываются прежние связи и образуются новые. Продукты затем десорбируются с поверхности катализатора. Катализ — очень распространенное явление, и здесь приводится лишь несколько примеров его. [c.344]

Классификация катализа и каталитических реакций. По агрегатному состоянию реагирующих веществ и катализатора различают гомогенный катализ, когда реагенты и катализатор находятся в одной фазе, и гетерогенный катализ, когда каталитическая система включает несколько фаз. В нефтепереработке гетерогенный катализ, особенно с твердым катализатором, распространен значительно больше, чем гомогенный. [c.415]

Наибольшее распространение в нефтеперерабатывающей промышленности получил гетерогенный катализ активной поверхностью твердого тела. [c.328]

Гетерогенный катализ — одна из наиболее важных и широко распространенных областей применения висмутовых материалов. Далее приводятся сведения о работах в этой области, выполненных за последнее десятилетие. [c.280]

Представления о свободных радикалах получили исключительно широкое распространение в химии, химической технологии, химической кинетике, биологии, физике. Без участия свободных радикалов немыслимы такие процессы, как полимеризация, цепные реакции горения и медленного окисления, свободнорадикальное галогенирование, фотохимические и радиационнохимические реакции. Важную роль играют свободные радикалы в ферментативных процессах и гетерогенном катализе. [c.5]

Наибольшее распространение в нефтеперерабатывающей промышленности получил гетерогенный катализ. [c.213]

Инфракрасная спектроскопия приобретает все большее значение в исследованиях химии поверхности, адсорбции и гетерогенного катализа как один из источников наиболее прямой и надежной информации о структуре поверхностных соединений и природе адсорбционных сил. Основная особенность этого метода, который впервые был распространен на исследование поверхностных явлений Терениным [1], состоит в том, что он дает возможность обнаруживать и изучать отдельные функциональные группы и химические связи молекул на поверхности твердого тела. Для исследования физической адсорбции, не сопровождающейся перестройкой и образованием новых валентных связей в молекулах, особое значение имеет высокая чувствительность внутримолекулярных колебаний к воздействию окружающей среды, что позволяет не только идентифицировать те или иные химические структуры, но и судить о деформациях, которым подвергается молекула при контакте с поверхностью адсорбента. [c.116]

Чрезвычайная распространенность в природе полиморфных превращений и сравнительная легкость их осуществления [5] выдвигают интересную задачу изучения роли подобных процессов в гетерогенном катализе. Этот вопрос нам кажется особенно интересным в связи с тем, что больщинство используемых на практике катализаторов принадлежит к числу веществ, имеющих много полиморфных модификаций (N1, Со, Ре, АЬОз, ТЮ2, 5102 и др.). [c.419]

В основу принципа энергетического соответствия Баландина положен механизм чисто поверхностного взаимодействия реагирующих молекул. Между тем, в гетерогенном катализе широко распространен ударный механизм, когда молекулы одного из реагентов, не адсорбируясь на поверхности катализатора, реагируют с адсорбированными молекулами другого реагента. В этом случае расчеты по уравнениям (1.41) — (1.50) непригодны. [c.49]

Основное внимание в гл. V будет уделено реакторам с неподвижным слоем катализатора, как наиболее распространенным в технологии гетерогенного катализа. Только в конце главы (пп. 7—9) кратко рассматриваются другие типы каталитических реакторов. [c.183]

В гетерогенных каталитических реакциях катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах и процесс обычно протекает на границе раздела фаз. Поэтому при рассмотрении кинетических закономерностей гетерогенных каталитических реакций необходимо учитывать специфический характер явлений на фазовых границах. В гетерогенном катализе наиболее распространен случай, когда катализатор представляет собой твердую фазу. Этот случай и будет рассматриваться в дальнейшем. Закономерности кинетики в гетерогенном катализе в значительной степени зависят от характера взаимодействия на границах твердое тело — газ, или твердое тело — жидкость, в частности от природы и особенностей адсорбционных процессов. [c.6]

Все эти эффекты проявляются одновременно и обязательно во взаимной обусловленности. При наличии многоточечной промежуточной хемосорбции матричный эффект для целого ряда реакций играет решающую роль (например, для гидрогенолиза циклопентановых углеводородов). При одноточечной хемосорбции роль этого эффекта выяснена крайне недостаточно, а при гомогенных реакциях в растворах она вовсе отрицается. Однако ни в том, ни в другом случае в принципе матричный эффект отрицать нельзя. При одноточечной адсорбции он может иметь место вследствие образования на поверхности направляющих каналов, по которым будет продвигаться плоская цепь, или за счет выталкивания заместителей и, следовательно, ориентации их в цис-положение при продвижении цепи. В растворе возможно матрицирование на сложном комплексе или на мицелле. Образование мультиплетных структур при многоточечной хемосорбции в гетерогенном катализе, очевидно, является наиболее распространенным случаем матричного эффекта. [c.21]

Основное направление научной деятельности — катализ при высоких температурах и давлениях. Установил (1897) новые пути синтеза непредельных углеводородов и получил изопрен. Изучив термокаталитические реакции превращения спиртов, впервые показал (1901—1905) различные направления их разложения, которые были положены им в основу новых методов синтеза альдегидов, эфиров, олефинов, а затем и диеновых углеводородов. Осуществил исследование каталитических свойств окиси алюминия — одного из самых распространенных в химии катализаторов. Ввел (1900) в гетерогенный катализ высокие давления (до 400—500 атм и выше). [c.210]

Прямым продолжением развития цепной теории является ее распространение на область гетерогенного катализа. Основаниями для этого послужили 1) только что упомянутые представления о роли стенок в обрыве и зарождении объемных цепных реакций 2) выводы из электронной теории каталитической активности твердых тел о том, что все катализаторы полупроводникового типа обладают свободными валентностями и могут служить таким образом как адсорбентами по отношению к реагентам, так и инициаторами цепных реакций [c.329]

Распространение цепной теории на гетерогенный катализ осуществлено относительно недавно. Поэтому нет еще достаточных оснований говорить о действенной стороне теории в этой новой для нее области. Однако можно считать, что и здесь имеются большие перспективы. [c.334]

Наибольшее внимание при изучении кислотно-основного гетерогенного катализа до последнего времени естественно было уделено прежде всего реакциям, которые протекают на таких распространенных катализаторах, как окись алюминия и алюмосиликаты. В результате многочисленных исследований в этом направлении все большее значение теперь приобретает вывод о том, что на поверхности этих катализаторов существует порознь и вместе два рода активных центров кислоты с активными протонами [c.348]

Вместе с тем пока остается неясной сущность катализа, трудно или даже невозможно высказывать более или менее определенные суждения по целому ряду коренных вопросов, относящихся к характеристике катализа. Так, например, нельзя ничего вполне определенного сказать о причинах исключительной распространенности катализа, о соотношении гомогенного и гетерогенного катализа, о классификации каталитических процессов нельзя даже дать точное определение катализа. [c.381]

Этерификация при гетерогенном катализе. При катализе протонными кислотами обязательна последующая стадия нейтрали-. ации продукта. В большинстве случаев эфир остается в кубе, н после нейтрализации кислоты необходима промывка эфира и т. д. Все это ведет к повышенному расходу реагентов, потере эфира и образованию сточных вод. В связи с этим в последние годы получает распространение гетерогенный катализ этерификации, особенно с помощью сульфокатионитов, применяемых при температуре синтеза до 150—160 °С. [c.216]

В промышленности наиболее распространен гетерогенный катализ на твердых катализаторах, который и рассматривается ниже. Механизм гетерогенно-каталитического процесса слагается из массообменных и химических стадий. В общем случае при катализе на твердых катализаторах имеют место следующие эле-ментарлые стадии 1) диффузия реагентов из ядра потока к поверхности зерен катализатора 2) диффузия в порах зерна ката- [c.106]

Катализаторы могут быть гомогенными или терогенными. В случае гетерогенных катализаторов химическая реакция идет на границе раздела фаз, образуемых катализатором и реагирующими веществами. Рассмотрение гетерогенного катализа является предметом специального раздела физической химии, рассматривающего химические и физико-химические процессы на поверхности раздела фаз, и выходит за рамки настоящего курса. Гомогенные катализаторы образуют единую фазу с реагирующими веществами. Наиболее распространенными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания, ионы переходных металлов и их комплексы, а также биологические катализаторы, так называемые ферменты, или энзимы. [c.320]

ГЕТЕРОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ (контактный катализ изменение скорости хим. р-ции при воздействии катализаторов, образующих самостоят. фазу и отделенных от реагирующих в-в границей раздела. Наиб, распространен случай, когда твердый кат. (контакт) ускоряет р-цию между газообразными реагентами или р-цню в р-ре. Каталитич. р-ция протекает обычно на пов-сти твердого кат. и обусловлена активацией молекул реагентов при взаимод. с пов-стью. Поэтому для осуществления Г. к. необходима адсорбция компонентов реакц. смеси из объемной фазы на пов-сти катализатора. [c.537]

Закон установло опытным путем Г. И. Гессом в 1836. ГЕТЕРОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ, вызывается катализаторами, образующими самостоят. фазу, отделенную от реагентов границей раздела. Наиб, распространен Г. к., при к-ром ТВ. кат. ускоряет р-цию в газовой фазе или в р-ре. При Г. к. процесс всегда состоит из неск. стадий диффузии реагентов к пов-сти катализатора, их адсорбции, хим. р-ции на пов-сти, десорбции продуктов. Практически различают диффуз. и кинетич. области протекания Г. к. Поскольку катализаторами часто бывают пористые тела, а р-ции происходят при высоких давл. и т-рах с большими скоростями, суммарная скорость процесса может определяться диффузией в-ва в порах катализатора или теплопередачей (о роли диффузии и теплопередачи в Г. к. см. Макрокинетика). Чтобы уменьшить влияние диффузии и теплопередачи и увеличить эффективность катализатора, его раздробляют, наносят на непористый носитель или проводят процесс в псевдоожиж. слое, где пьи.евидный катализатор поддерживается потоком реагентов во взвеш. состоянии. [c.129]

Образование зародыша сопровождается дальнейшим увеличением объема новой фазы. Когда образующиеся в новой фазе молекулы должны возникать при реакции впервые, Фольмер предполагает две возможности, а именно или сначала происходит образование молекул и возникновение новой фазы является решающим для скорости реакции (гомогенный катализ), или образование молекул происходит медленно, но оно специфически катализируется на поверхности новой фазы (гетерогенный катализ). Относительно передачи энергии отдельным молекулам в реакционной смеси, реагирующей экзотермически, известно, что как перенос, так и отдача избыточных энергий могут происходить лри распространении неразветвляющихся или разветвляющихся реакционных цепей. Таким образом, продукты элементарного процесса, заряженные освободившейся энергией реакции, способны превращать в реакционно способное состояние не только одну, но две или больше молекул. Цепные реакции известны для обыкновенных химических реакций, а также для каталитических реакций. В первом случае ускоряющие реакцию вещества образуются из начальных продуктов превращения, между тем как при обыкновенном катализе нет генетической связи между ускоряю1Цими реакцию и реагирующими веществами таким образом, ускоряющий агент остается неизмененным в процессе превращения. Христиансен и Кре-мерс [93], Христиансен [90, 91], Христиансен и Гуффман [92] и Семенов [438, 439, 440] разработали теорию цепных реакций, определив их кинетический характер и представив для гетерогенного катализа ряд примеров, подтверждающих существование в них цепей. [c.180]

Для теории гетерогенного катализа особый интерес представляют реакции гомомолекулярного изотопного обмена. Они имеют ряд преимуществ, вследствие чего получили широкое распространение в каталитических исследованиях. Преимущество реакций гомомолекулярного обмена состоит в том, что обмен изотопами осуществляется между химически одинаковыми молекулами. В этом случае реакционная система состоит только из одного химического компонента, причем концентрация его остается постоянной в процессе реакции и состав поверхностного слоя катализатора, взаимодействующего с газовой фазой, не зависит от глубины превращения и соотЕетствует истинному равновесию. [c.51]

Возникновенйе одновременно двух новых исследовательских работ в одной и той же области говорит о не случайном характере этого явления. Появление в 900-х годах гетерогенного катализа в органической химии явилось своеобразным прорывом исследовательской мысли и экспериментального химического мастерства в новые сферы химической науки. Еще более замечательным является то, что начало систематических исследований гетерогенного органического катализа (1900 г.) совпадает с возникновением магнийорганического синтеза, являвшегося на протяжении полустолетия распространенным методом органического синтеза. Характерно, что и здесь проявилась выдающаяся роль химиков России и Франции созданный в работах Бутлерова и Зайцева цинкорганический синтез привел Гриньяра к открытию-его универсального реактива — эфирного раствора алкилмагний- [c.25]

Весьма интересными представляются нам исследования связи между диэлектрической постоянной гетерогенного катализатора и его каталитической активностью, т. е. дальнейшее распространение представлений, развитых здесь для ионного катализа в полимолекулярпых адсорбционных пленках, на типичный гетерогенный катализ. Также интересно исследование ионно-каталитических реакций в газовой фазе, инициированных ионизирующими -агентами (радиоактивное излучение, электрический разряд и т. п.). [c.353]

Этот метод был изучен главным образом иа примере никеля, но нет никаких оснований думать, что он не может быть с таким же успехом применен к кобальту, железу, некоторым окислам железа и другим веществам, которые в нормальных условиях парамагнитны. Распространение метода иа парамагнитные элементы и окислы возможно без особого изменения методики единственным условием является необходимость нахождения катализатора в вы-сокодисперсном состоянии. Метод находит примспспие при изучении коррозии и других типов поверхностных реакций, которые обычно не имеют отношения к гетерогенному катализу. [c.36]

Эйринг, Л , Поляни и английский физикохимик М, Г, Эгане рыдвинули теорию абсолютных скоростей реакций, Г. Эйринг ввел в химию термин активированный комплекс .. М, И, Темкин в сотрудничестве с В. И, Пыжовым при изучении кинетики поверхностных реакций получил экспериментальные данные, послужившие отправным материало.м для распространения теории абсолютных скоростей реакций на адсорбцию н гетерогенный катализ, [c.679]

Сколько-нибудь резко очерченных хронологических границ между периодами гоаподсгва прежних чисто физических и химических теорий назвать невозможно, так как указанные теории длительное время развивались почти параллельно физические теории гетерогенного катализа— 1830—1920 гг., химические теории гомогенного катализа—-1850—1930 гг., распространение химических теорий на гетерогенный катализ— 1901—1930 гг. [c.138]

Среди современных теорий каталитического акта есть менее общие, иногда частные, и более общие теории. Примером первых являются распространенные, определенным образом сложившиеся взгляды относительно влияния геометрических факторов (Ридил, Трепнел, Гуотми и Каннингем и другие см. стр. 174) гипотезы, связывающие стереохимию и гетерогенный катализ (Беруэлл [3] и другие) теории, связывающие каталитический акт с взаимодействием образованных в результате хемосорбции поверхностных сое,з,инений, например гидридов и металлоорганических соединений [c.296]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология