Адсорбция кинетическое уравнение

VII-9. Кинетика синтеза аммиака исследовалась Темкиным и Пыжовым . Суммарная скорость процесса определяется скоростью адсорбции азота. При выводе кинетического уравнения было использовано подтвержденное экспериментально уравнение изотермы адсорбции в логарифмическом виде [c.237]

Процесс синтеза метанола аналогичен синтезу аммиака не только в технологически-аппаратурном оформлении, но а известной степени и в механизме реакции. Активированная адсорбция водорода на поверхности катализатора является лимитирующей стадией, Кинетическое уравнение реакции имеет вид [c.166]

УПРОЩЕННЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ АДСОРБЦИИ [c.224]

Таь им образом, общее кинетическое уравнение процесса адсорбции малеиновой кислоты на родии имеет вид [c.431]

Если скорость контактного процесса определяется сопротивлением поверхностной реакции (являющейся результатом последовательных этапов адсорбции исходных веществ, химической реакции и десорбции продуктов), то он проходит в кинетической области. В этом случае скорость такого процесса можно описать кинетическими уравнениями поверхностной реакции. В зависимости от принятых теоретических предположений вид этих уравнений может быть различным. [c.281]

На основе положений формальной кинетики, метода переходного состояния и законов термодинамики были получены уравнения, описывающие закономерности кинетики простейших реакций. В кинетические уравнения входят константы гетерогенно-каталитических реакций, характеризующие процессы, которые протекают на поверхности, константа равновесия хемосорбционного процесса /Сад и предельное значение адсорбции (Г ), константа скорости химического акта (/гуд), а также константы, характеризующие процессы массопереноса (О, р и р). Теория каталитического процесса, протекающего на поверхности катализатора, должна раскрывать зависимость и куц от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул. Проблема эта очень сложная и далеко еще не решенная. [c.654]

Приведенные выше кинетические зависимости были выведены при предположении, что сопротивление химической реакции лимитирует скорость поверхностной реакции. Однако можно допустить, что сопротивление одного из сорбционных процессов оказывает решающее влияние на эту скорость, например сопротивление адсорбции одного из исходных веществ. Тогда скорость поверхностной реакции можно представить с помощью кинетического уравнения адсорбции указанного реагента. Концентрация этого исходного вещества, используемая в уравнении, будет соответствовать концентрации, обусловленной состоянием равновесия химической реакции на поверхности, а концентрации других реагентов — состоянием равновесия сорбционных процессов. [c.280]

Уравнения изотермы адсорбции для этих случаев были приведены выше. Кинетические уравнения, выведенные на основании данных предположений, в большинстве случаев обеспечивают расчетные значения скорости контактной реакции, совпадающие с экспериментально найденными. Это, возможно, свидетельствует о правильности как одной, так и другой гипотезы. Однако предположение о неоднородности поверхности получило лучшее обоснование. [c.280]

Из разбора этих относительно простых примеров реакций первого порядка уже видно, что если реакция протекает через несколько стадий, кинетические уравнения, определяюш,ие скорость, получаются довольно громоздкими. При анализе экспериментальных данных обычно пытаются описать их уравнением, выведенным на основании предположения, что определяющей является только одна стадия из пяти или в крайнем случае с учетом диффузионной стадии в сочетании с химической реакцией на поверхности или адсорбцией. [c.222]

В адиабатических реакторах температура непрерывно изменяется по мере протекания реакции, вследствие чего меняются коэффициенты адсорбции и константы кинетического уравнения. Значения температуры смеси реагирующих газов по мере увеличения степени превращения можно -рассчитать по тепловому балансу. Расчет реактора в этом случае не слишком сложен. [c.142]

Кривые адсорбции описываются кинетическим уравнением 118] [c.107]

Нетрудно видеть, что эта схема описывает реакцию первого порядка, протекающую через промежуточную стадию адсорбции на активной поверхности (Z — вакантное место на поверхности А — адсорбированное вещество А). Таким образом, в случае равновесной адсорбции мы должны получить лангмюровскую кинетическую функцию. (По такой же схеме могут протекать и гомогенные реакции в этом случае Z обозначает инициирующий реакцию радикал или молекулу гомогенного катализатора, а А — промежуточный радикал или активный комплекс). Обозначая концентрации веществ А, А и Z соответственно через С, т , и т , записываем систему кинетических уравнений [c.91]

Не будем выписывать полной системы кинетических уравнений и приводить ее к безразмерной форме это нетрудно сделать, учитывая, что масштабом объемных концентраций будет, как и в предыдущем примере, начальная концентрация исходного вещества Сц, а масштабом поверхностных концентраций — сорбционная емкость поверхности по одному из веществ (например, исходному) ц. Малая величина относительной сорбционной емкости поверхности е = = [ха/Со по-прежнему служит условием квазистационарного протекания адсорбции. При е < 1 степени заполнения поверхности могут быть найдены решением соответствующих стационарных уравнений. [c.92]

Таким образом, показатель степени при концентрации в кинетическом уравнении скорости адсорбции примерно равен 1. Рассчитаем константы ско юсти адсорбции [c.430]

Каждую из стадий 1-5 следует рассматривать не как элементарную, а как некие их совокупности. Так, стадия 1 описывает образование кислород-углеродного комплекса, происходящее в результате диссоциативной адсорбции кислорода. Последняя, как известно [93], протекает через несколько промежуточных стадий. Стадия 2 описывает также совокупность превращений, приводящих к появлению в газовой фазе диоксида углерода. Стадия 4 описывает процессы, аналогичные процессу окислительного дегидрирования углеводородов. Необходимо отметить, что адсорбция кислорода на углеродных поверхностях протекает необратимо, т.е. адсорбированный кислород может десорбироваться только в виде продуктов окисления [63] (вид кинетических уравнений и численные значения кинетических констант будут приведены в гл. 4). [c.33]

По этому варианту схемы скорости присоединения всех атомов водорода близки между собой. Скорость процесса определяется группой из шести медленных стадий. Стадии адсорбции водорода, бензола и циклогексана более быстрые и находятся в равновесии. В этохм случае для вывода кинетического уравнения применен метод Темкина . Получено уравнение [c.92]

Особенность кинетических закономерностей гетерогенно-каталитических реакций (в отличие от реакций в объеме) состоит в том, что устанавливается зависимость скорости реакции от парциального давления реагентов в объеме газа (которое измеряется на опыте), хотя фактически они определяются количествами адсорбированных веществ. Поэтому при выводе кинетических уравнений гетерогеннокаталитических реакций нужно знать адсорбционные свойства всех газов в газовой смеси на поверхности катализатора, т. е. изотерму адсорбции. Полагаем, что справедлива изотерма адсорбции Ленгмюра. [c.431]

Производная характеризует скорость адсорбции. Эти уравнения называют уравнениями кинетической кривой в интегральной и дифференциальной форме. Типичный вид интегральной кинетической кривой адсорбции показан на рис. 1И.9. [c.126]

Таким образом, применимость кинетического уравнения адсорбции (56) и идентичного ему уравнения (62) ограничена условием идеальности адсорбционного слоя, что отвечает малым степеням его заполнения. [c.35]

В условиях, когда кинетика адсорбционного процесса лимитируется непосредственно стадией адсорбции, для органических веществ, подчиняющихся изотерме Фрумкина, можно записать кинетическое уравнение [c.81]

Выводы кинетических уравнений адсорбции и десорбции даны для равновесной адсорбции. Адсорбция же на электродах из -металлов часто носит необратимый характер. Анализ показы- [c.94]

Часто в литературе для темкинских условий адсорбции записывают кинетические уравнения в виде [см. также соотношения (2.116)] [c.96]

Напомним, что при конструировании приведенных выше уравнений использовалась изотерма адсорбции. В определенных условиях проведения процесса может оказаться, что равновесие нарушено сразу в нескольких стадиях каталитической реакции, адсорбция или десорбция реагентов и разные стадии химической реакции на поверхности катализатора сравнимы по скорости, так что среди них нельзя выделить лимитирующую. В таких случаях этот способ конструирования кинетических уравнений непригоден и для описания кинетики реакции в рамках модели идеального адсорбированного слоя необходимо пользоваться теорией стационарных реакций. [c.77]

Хотя разработанные согласно модели идеального адсорбированного слоя кинетические уравнения удовлетворительно описывают закономерности многих промышленных каталитических реакций, все же такие уравнения не следует использовать за пределами области экспериментальных данных, описываемых ими. Такое ограничение связано с тем, что реальное состояние поверхности катализатора, как правило, не отвечает принятым допущениям об ее однородности [9]. Неоднородность (любого происхождения) существенно влияет на скорости химической реакции, адсорбции и десорбции. [c.78]

Любая реакция между газообразными веществами, протекающая на поверхности катализатора, может быть расчленена на пять последовательных стадий 1) подвод вещества к поверхности катализатора 2) адсорбция его 3) реакция па поверхности 4) десорбция продукта реакции с поверхности 5) отвод продуктов реакции от поверхности в объем газовой фазы. Общая скорость процесса определяется наиболее медленной его стадией. Если наиболее медленной стадией является сама реакция на поверхности, для составления кинетического уравнения следует рещить дифференциальное уравнение общего вида [c.301]

Дальнейшее уточнение уравнения (П1.77) связано с подстановкой в него соответствующих функций распределения активных участков поверхности по энергиям активации адсорбции (равномерное, степенное, экспоненциальное). В зависимости от использованных функций распределения получаются кинетические уравнения, объясняющие происхождение различных эмпирических уравнений, применяемых для описания кинетики адсорбции. [c.59]

Таким образом, принимая во внимание современные представления о напряженности средних циклов и полученный экспериментальный материал по их каталитическим преврашениям, можно сделать вывод, что внутримолекулярные реакции s- и Сб-дегидроциклизации с образованием бициклических углеводородов энергетически выгодны для 8—11-членных циклоалканов, поскольку при этом существенно уменьшается трансаннулярное напряжение. В случае конкурирующей реакции — реакции гидрогенолиза — главную роль играет, по-видимому, не напряженность в исходной молекуле, а напряжение, возникающее в переходном комплексе при адсорбции молекулы циклоалкана на поверхности катализатора [197]. Поэтому в общем случае нельзя считать выход н-алка-нов мерой реакционной способности циклоалканов. Это становится тем более очевидным, если учесть, что гидрогенолиз различных циклоалканов в присутствии Pt/ описывается разными кинетическими уравнениями [143, 151, 201, 202]. [c.159]

Кинетическая функция (11.89) при средних заполнениях поверхности не может быть разбита, как (П.6), на два сомножителя, один из которых зависел бы только от температуры, а другой — только от концентрации. Если же все-таки представить скорость реакции в каком-либо интервале температур и концентраций уравнением типа р = хС", то кажущаяся энергия активации реакции будет находиться в пределах Е — < Е < Е, а порядок реакции — в пределах О Са С 1. Лангмюровская теория адсорбции объясняет, таким образом, распространенность дробных порядков в каталитических реакциях. Кажущаяся энергия активации, как и кажущийся порядок реакции, физичёского смысла не имеют и пригодны лишь для аппроксимации кинетического уравнения в некоторой ограниченной области обе эти величины меняются с изменением температуры и концентрации реагирующего вещества. [c.82]

Неоднородная поверхность. Применение теории адсорбции на неоднородной поверхности для разработки кинетических уравнений приводит к сложным зависимостям, что не дает возможности непот средственного их использования для технических целей. [c.280]

Сочетание стадий адсорбции и химической реакций не обсуждалось при выводе кинетических уравнений. При рассмофении этих стадий возможно так много вариантов, что, составляя соответствующие кинетические уравнения, их следует разбирать совместно с диффузионной стадией применительно к каждому конкретному случаю. Адсорбцию и химическую реакцию на поверхности можно рассматривать комплексно, пользуясь описанными выше методами. [c.222]

Кинетические закономерности процесса можно определить, иотользуя экспериментальные данные по динамике адсорбции в неподвижном слое адсорбента. В качестве уравнения кинетики адсорбции вьибираем уравнение массообмена [c.111]

Двумерные концентрации г),-, как и степени заполнения поверхности 0 , не принадлежат к числу непосредственно измеряемых величин, 1 оэтому кинетические уравнения процесса должны быть выражены через измеряемые концентрации реагентов в объеме. Для этого в формулы (11.86)—(11.88) надо подставить выражения, связываюпще степень заполнения поверхности с концентрацией соответствующего вещества в объеме. Для процесса с установившимся адсорбционным равновесием это будут уравнения изотермы адсорбции, а для реакции, скорость которой лимитируется скоростью адсорбции или десорбции [c.80]

Выражение (П.105) отличается от соответствующего лапгмюров-ского уравнения (11.89) (при = 0) лишь одним членом в знаменателе, содержащим отношение констант скоростей реакции и адсорбции. Если это отношение мало, адсорбция перестанет быть лимитирующим фактором и вместо уравнения (11.105) становится справедливой формула (П.89). Оба выражения почти эквивалентны, если не считать того, что неравновесная кинетическая функция (11.105) дает несколько более сложную зависимость скорости реакции от температуры. В области малых заполнений ЬС 1) формула (П.105) дает кинетическое уравнение реакции первого порядка с эффективной константой скорости [c.85]

При изучении адсорбции малеиновой кислоты на платине при 293 К и фр = 0,4 В было установлено, что степень заполнения поверхности адсоррированным веществом 6r = 0,3 для растворов с концентрацией с = 10" 5 10" 2,5 10" и 10" моль/л достигается соответственно через 10, 25, 47 и 170 с, а степень заполнения = = 0,35 — за время 16, 37, 74 и 107 с. Определите показатель степени при концентрации в кинетическом уравнении Рогинского — Зельдо-ви a. [c.434]

Обычно полагают, что характер изменения числа молей (объема) при выжиге кокса односторонний N N0. Это верно, если рассматривать только химические реакции. Тогда вследствие образования монооксида углерода по маршруту С-Ь 0,502- СО происходит увеличение реакционного объема. В действительности характер изменения сложнее. Качественный анализ кинетических уравнений (4.6) показывает, что могут быть реализованы такие условия окисления кокса, когда в начальный период выжига будут идти преимушественно процёЛы адсорбции кислорода и его диффузии в объеме коксовых гранул. И хотя число молей вследствие образования СО частично увеличивается, суммарный итог обратный-число молей газовой смеси уменьшается. Этот э ект обнаружен экспериментально [29] и подтвержден расчетами на ЭВМ. [c.68]

При выводе кинетических уравнений реакция гидрирования бензола рассматривается как процесс последовательного присоединения адсорбированных атомов водорода к адсорбированной молекуле бензола с образованием промежуточных поверхностных полу-гидрированных соединений состава GeHj+ , где п меняется от 1 до 5. Принимается, что бензол и водород адсорбируются на разных центрах и что адсорбция водорода невелика. Поверхность катализатора считается эффективно однородной. [c.91]

Было предложено много механизмов реакции, но вследствие их почти универсальной применимости для проектирования установок здесь рассматривается только механизм, предложенный Темкиным и его сотрудниками. Первое кинетическое уравнение, дающее приемлемое соответствие с наблюдаемыми скоростями, было предложено Темкиным и Пыжовым в 1940 г. [70]. Это уравнение ос-, новывается на предположении, что адсорбция азота на неоднородной поверхности является стадией, определяющей скорость процесса. В результате приходим к хорошо известному в настоящее время уравнению для скорости внутреннего реакционного процесса., протекающего в отсутствии диффузионного торможения [c.167]

На других металлах группы платины в работах В. С. Багоц-кого, Ю. Б. Васильева и сотр. были получены иного типа кинетические уравнения, формально отвечающие другим видам неоднородности поверхности. Так, на иридии процесс адсорбции метанола подчиняется зависимостям, отвечающим экспоненциально неоднородной. поверхности (3.36). На гладком родии адсорбцию метанола а первом приближении можно описать двумя кинетическими изотермами Темкина. [c.105]

Для вывода соответствующих кинетических уравнений принимается, что среди различных мест поверхности можно выделить участки или группу участков, для которых энер1ия активации адсорбции в первом приближении постоянна или меняется не более чем на бесконечно малую величину. Тогда для этих участков справедливы соотношения, свойственные однородной поверхности. Поэтому скорость адсорбции на таких участках может быть выражена следующим образом в соответствии с уравнением [c.59]

Кинетика адсорбционных процессов на неоднородных поверхностях осложняется еще и тем, что изменение энергии активации Е ис и теплоты адсорбции Qaд при переходе от одного участка к другому взаимосвязаны. При этом различная функциональная зависимость между аде и Саде существенно меняет и характер кинетических уравнений. При переходе от одного места неоднородной поверхности к другому изменение энергии активации адсорбции со- [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология