Фотохимические катализаторы

Хлорирование бензола в производстве хлорбензолов осуществляют в хлораторах — вертикальных цилиндрических аппаратах, футерованных кислотоупорной плиткой и заполненных железными кольцами в качестве катализатора. Хлорирование бензола в производстве гексахлорана осуществляют фотохимическим методом в аппаратах колонного типа, состоящих из отдельных царг. Реакция инициируется и поддерживается ультрафиолетовым излучением, генерируемым ртутно-кварцевыми лампами типа ДРТ-1000, размещаемыми в аппарате так, чтобы обеспечивалось облучение в объеме реакционной массы. [c.352]

Метод фотохимического разложения сероводорода. Разработан швейцарскими и итальянскими химиками. При фотохимическом разложении сероводорода в присутствии катализатора — суспензии сульфида кадмия и диоксида рутения — образуются водород и сера. Механизм этой реакции заключается в следующем. В сульфиде кадмия (соединение С полупроводниковыми свойствами) электроны под действием света начинают перемещаться, оставляя положительно заряженные дырки, и восстанавливают водород из водного раствора. Ион гидроксида разлагает молекулу водорода с образованием сульфид-иона, который окисляется до элементарной серы. Этот процесс можно использовать для очистки газов от сероводорода. [c.54]

Хлорирование. Реакционная способность углеводородов возрастает с увеличением протяженности углеродных цепей. Фотохимическое хлорирование при умеренных температурах более эффективно действует на атомы водорода, связанные с третичным углеродом, так как связи первичного углерода с водородом более стабильны. При 500—600 °С все углеродно-водородные связи достигают примерно одинакового уровня реакционной способности. Ненасыщенные углеводороды в отличие от насыщенных реагируют в жидкой фазе при низких температурах, отсутствии света и катализатора. Пропилен хлорируется значительно быстрее, чем этилен 2-бутен — с такой же скоростью, что и изобутан, но гораздо быстрее, чем 1-бутен и пропилен. Бутан может быть хлорирован при комнатной температуре в темноте, если в нем содержится несколько процентов бутенов, которые облегчают хлору разрушение механизма цепей. [c.41]

В зависимости от молекулярного веса алканы можно хлорировать непосредственно хлором в газовой и жидкой фазе, ускоряя процесс фотохимически или термически, или используя промоторы (катализаторы). Промышленное значение имеют пока продукты хлорирования алканов —Сз (метана, этана, пропана, бутана, пентана и изопентана) и смесей твердых углеводородов, выделяемых из парафина. [c.267]

Из других направлений применения фотохимических реакций в процессах разделения можно отметить фотохимическое восстановление платиновых металлов [142]. В этом случае монохроматичность электромагнитного излучения не является обязательным условием проведения процесса. Луч света с широким диапазоном длин волн направляется на раствор, в котором диспергированы частицы фотохимического катализатора, например диоксида титана. В результате фотовозбуждения в поверхностном слое [c.247]

Достаточно заметный эффект дал фотохимический катализатор, простой и удобный в лаборатории,, но сложный и затруднительный в производственных условиях. [c.12]

Каталитическое хлорирование в присутствии твердых катализаторов в противоположность рассмотренным выше фотохимическим реакциям и термическому хлорированию (которое будет рассмотрено дальше) не зависит от присутствия веществ, вызывающих обрыв цепей. Отсюда следует, что механизм этой реакции принципиально отличается от рассмотренного выше цепного механизма. [c.153]

Каталитическое н фотохимическое хлорирование также проводят при высоких скоростях подачи хлора, но в прямых реакционных трубках, которые заполнены катализатором 11 (рис. 32, в) или освещаются кварцевыми лампами 10. [c.161]

Кинетика и механизм реакций галоидирования. Кроме температуры и давления на кинетику галоидирования влияют и такие факторы, как природа реагентов, фазовое состояние реакционной системы (гомогенная, гетерогенная, газовая, жидкая и т. д.) и условия инициирования реакций (термически, фотохимически, при помощи промоторов, катализаторов и т. д.). Достаточно полно изучена кинетика термического галоидирования в газовой фазе без катализаторов. [c.263]

Можно утверждать, что без катализа вообще была бы невозможна жизнь. Достаточно сказать, что лежащий в основе жизнедеятельности процесс ассимиляции двуокиси углерода хлорофиллом растений является фотохимическим и каталитическим процессом. Простейшие органические вещества, полученные в результате ассимиляции, претерпевают затем ряд сложных превращений. В химические функции живых клеток входит разложение и синтез белка, жиров, углеводов, синтез различных, часто весьма сложных молекул. Таким образом, клетка является своеобразной и весьма совершенной химической лабораторией, а если учесть, что все эти процессы каталитические — лабораторией каталитической. Катализаторами биологических процессов являются особые вещества —ферменты. Если сравнивать известные нам неорганические катализаторы с ферментами, то прежде всего поражает колоссальная каталитическая активность последних. Так, 1 моль фермента алкогольдегидрогеназа в 1 сек при комнатной температуре превращает 720 моль спирта в уксусный альдегид, в то время как промышленные катализаторы того же процесса (в частности, мeдь)J при 200° С в 1 сек превращают не больше 0,1 — 1 моль на один грамм-атом катализатора. Или, например, 1 моль фермента каталазы при 0°С разлагает в одну секунду 200 000 моль перекиси водорода. Наиболее же активные неорганические катализаторы (платиновая чернь) при 20° С разлагают 10—80 моль перекиси в 1 сек на одном грамм-атоме катализатора. Приведенные примеры показывают, что природные биологические катализаторы во много раз превосходят по активности синтетические неорганические катализаторы. Высокая специфичность и направленность действия, а также способность перерабатывать огромное количество молекул субстрата за короткое время при температуре существования живого организма и позволяет ферментам в достаточном количестве давать необходимые для жизнедеятельности соединения или уничтожать накапливающиеся в процессе жизнедеятельности бесполезные, а иногда и вредные продукты. [c.274]

Окисленный диэтиловый эфир, содержащий перекиси, был выбран Штаудингером [32] в качестве катализатора для реакции получения сульфона этилена. Столь же эффективным оказался окисленный этилбензол. В присутствии этого катализатора пропилен образует полисульфон уже при —70° [17], реакция катализируется также фотохимически [c.348]

Катализатор влияет на скорость достижения равновесия, но не на состояние равновесия. Реакции, которые характеризуются ощутимо положительной величиной АР°, можно заставить протекать, применяя методы внешнего воздействия, такие как электрическая анергия в электролитических и свет в фотохимических реакциях. В этих случаях при расчете свободной энергии методом суммирования должна учитываться энергия, сообщенная извне, при этом численное значение величины изменения свободной энергии реакции становится отрицательным по величине. [c.365]

Скорость разложения NO чрезвычайно низка, хотя эта реакция и является самопроизвольной. Один из подходов к решению проблемы фотохимического смога заключается в поиске катализатора реакции [c.196]

Скорость реакции зависит от мно] их причин. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (в цепных реакциях ), интенсивность света (в фотохимических реакциях), потенциал электродов (в электрохимических реакциях), мощность дозы излучения (в радиационнохимических процессах). Таким образом, лишь некоторые из факторов, действующих на скорость реакции, одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. В связи с этим надо отметить огромную трудность учета действия различных факторов на скорость реакции и, тем более, количественной их оценки. [c.102]

Итак, главнейшими факторами, определяющими скорости химических реакций в общем случае, являются строение реагирующих молекул и их концентрация, температура, среда и катализаторы. Для цепных и фотохимических реакций появляются дополнительные факторы — наличие инициаторе, характер и интенсивность облучения для электрохимических реакций —потенциал и природа электродов и сила тока. [c.531]

Катализаторы со временем могут терять свою активность. Это объясняется тем, что обычно побочные химические процессы, в результате которых каталитически активный центр — атом, молекула, ион, каталитический центр на поверхности —блокируется, выводится из сферы реакции. Такими процессами могут быть реакции нейтрализации в кислотно-основном катализе, комплексообразования, когда катализатор в виде ионов комплексуется с определенными лигандами и выходит из сферы реакции реакции образования нерастворимых соединений и др. Потеря каталитической активности может быть обусловлена химическим распадом в результате термических или фотохимических процессов. Явления, когда активность катализатора резко уменьшается при прибавлении незначительных количеств некоторых веществ, иногда падая до нуля, называется отравлением катализаторов. Вещества, резко понижающие активность катализатора, называются каталитическими ядами. Сильное действие каталитического яда объясняется тем, что в большинстве каталитических процессов концентрация катализатора очень мала и для блокирования каталитических центров нужны незначительные количества каталитического яда. [c.622]

Предлагалось использовать окисление в среде полярного растворителя в присутствии кобальт-марганец-бромидного катализатора, озонолиз с последующим фотохимическим окислением образующегося диальдегида, окисление пероксидом водорода или надуксусной кислотой. Перспективным процессом может быть совмещение окисления ацетальдегида и фенантрена с получением уксусной и дифеновой кислот [128, с. 154—156]. При окислении ацетальдегида кислородом воздуха в присутствии ко-бальта образуются уксусная и надуксусная кислоты последняя окисляет фенантрен (в присутствии гексаметафосфата натрия), давая уксусную и дифеновую кислоты [c.105]

Методы хлорирования. Хлор медленно реагирует с парафиновыми углеводородами в темноте при нормальных температурах, поэтому хлорирование осуществляется активированием хлора посредством нагревания, света или катализаторов. В промышленности применяют термические и фотохимические методы, и в зависимости от способа активации процессы классифицируются как фотохимические жидкофазные, термические жид-кофадные, фотохимические нарофазные или термические парофазные. [c.56]

Разнообразие технологических процессов обусловливает и образование технологических выбросных газов различного фракционного состава и концентрации различных примесей к потенциально инертному газу или воздуху, являющемуся основным компонентом этих выбросов. Такое многообразие по свойствам и составу газовых выбросов и вентиляционных потоков, требующих санитарной очистки, затрудняет создание унифицированной конструкции фотохимического реактора, предназначенного для очистки только от углеводородных соединений. С учетом конкретных технологических условий приходится или модернизировать уже разработанную конструкцию реактора, или вообще разрабатывать новый вариант аппарата. Для случая, когда, кроме примесей, снижающих активность катализатора, выбросной газ содержит твердую углеводородную фазу, нами предложена конструкция термокаталитического реактора комбинированного типа. [c.308]

Для очистки газов, содержащих углеводородные соединения в виде жидких и твердых аэрозолей и паров, используется комбинированная конструкция фотохимического реактора. Эта конструкция может работать в щироком диапазоне суммарной концентрации углеводородных компонентов, исключая местный перегрев и разрущение катализатора (см. рис. 7.19). [c.319]

При фотохимическом и термическом хлорировании углеводородов их углеродный скелет не изменяется, если только температурные условия и отсутствие катализаторов позволяют избежать пиролиза. [c.77]

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, наличия посторонних веществ (например, катализаторов) и их концентрации среды, в которой протекает реакция, и условий протекания реакции температуры, давления (особенно для реакций с участием 1 азов), облучения (фотохимические реакции) и т. п. Каждая химическая система с течением времени приходит в состояние динамического равновесия, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Например, [c.324]

АКТИВАЦИЯ МОЛЕКУЛ (в химической кинетике) — приобретение молекулами средней энергии, превышающей среднюю энергию молекул, находящихся в неактивном состоянии, с тем, чтобы молекулы могли преодолеть потенциальный барьер, обусловленный взаимным отталкиванием несвязанных атомов и мешающий им вступать в реакцию. А. м. происходит при нагревании, влиянии катализатора, при увеличении концентрации, электрического разряда, потенциала электрода (в электрохимических реакциях), интенсивности света (в фотохимических процессах), мощности излучения (в радиационно-химических реакциях), действии ферментов в биохимии и т. д. А. м.—одно нз важнейших понятий химической кинетики, т. к, она существенно влияет [c.13]

В., а заболевания, вызываемые недостатком В., назвал авитаминозами. В. являются биологическими катализаторами химических реакций или реагентами фотохимических процессов, протекающих в организме. В. поступают в организм человека и животных главным образом с пищей и необходимы в небольшом количестве. Первоисточником В. являются растения, в которых В. накопляются. Известно свыше 20 различных [c.55]

В качестве фотохимических катализаторов (сенсибилизаторов) можно использовать соединения типа сложных неорганических солей элементов с переменной валентностью, органические красители (например, метиленовый голубой). Помимо катализатора (фотосенсибилизатора) в фотохимическом процессе участвует и несветочувствительное вещество, которое играет в водной среде роль восстановителя по отношению к катализатору. В качестве таких веществ могут быть использованы аскорбиновая кислота, аллил-тиомочевипа. [c.336]

Разработан двухстадийный метод хлорирование и пиролиз [199, 200]. В качестве катализаторов используются Fe lg при 425—525 °С [201], u lj—Ba lj на активированном угле, иногда в присутствии солей кобальта, никеля или церия в качестве активаторов (промоторов) [202] рекомендуется также фотохимическое инициирование [203]. Смолообразования во время пиролиза можно избежать использованием четыреххлористого углерода и перхлорэтилена в качестве разбавителей [202]. Чтобы добиться оптимального баланса хлора, обр азующийся при пиролизе хлор вводят в реакцию обмена со свежим углеводородом и пиролизуют образовавшуюся смесь хлорированных углеводородов при 425—525 °С [204]. [c.203]

По мнению авторов [36], для стильбена существуют два триплетных состояния — обычный трансоидный триплет (обнаруживаемый спектроскопически) и закрученный ( фантом-триплет , неспектроскопический) триплет (см. рис. 4,6). Понятно, что сенсибилизаторы с низкой энергией возбуждения действуют как обычные катализаторы, и в их присутствии фотостационарный состав совпадает с термодинамически равновесным. Если, однако, кроме сенсибилизатора ввести тушители возбужденных триплетов только транс- или или только г с-олефина, то фотохимическое и термодинамическое равновесия и в этом случае б дут различаться. [c.70]

Скорость реакции зависит от многих факторов. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (вцепных реакциях), интенсивность сЕ.ета (в фотохимических реакциях), потенциал электродов (в электрохимических реакциях), мощность дозы излучения (в радиационнохимических процессах). Лишь некоторые из факторов, действующие на скорость реакции, одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. [c.214]

Кроме терхмнческого, фотохимического и химического иницииро-нания существует каталитический (или термокаталитический) способ ироведения процесса, когда используют гетерогенные катализаторы (активированный уголь и др.). В их присутствии происходит снижение энергии активации, и хлорирование протекает liipn температуре, на 100—150 °С более низкой, чем при термическом процессе. Однако механизм действия этих катализаторов до сих лор неясен. [c.106]

Тзкая модель механизма реакции позволяет сфг рмулировать достаточно общие правила, согласно которым можно установить наличие запрета по симметрии для термических или фотохимических процессов. Если, например, термический процесс запрещен по симметрии, то, очевидно, можно так подобрать катализатор, чтобы он поставлял дополннтетьные электроны на п ресекающиеся уровни. Заполнение таких уровней приведет к снижению энергетического барьера, обусловленного симметрией реагентов. [c.68]

Таким образом, знание энергетических уровней и их симметрии для H XojiHbix и конечных частиц реакции позволяет не только сравнительно просто анализировать энергетику и механизм термических и фотохимических превращений, но и подбирать такие реагенты и катализаторы, химическая реакция между которыми не имеет энергетического барьера. [c.68]

В фотохимическом реакторе излучение достигает только поверхности катализатора и не проникает в глубину пленки катализатора. Внутри пор катализатора процесс окисления не происходит, реакции во внутридиффузной области нет. Принципиально перевести реакцию окисления и во внутридиффузную область возможно, например, путем оснащения корпуса термокаталитических элементов источником ультразвука. Поток коротких акустических волн передается пленке катализатора, которая насыщена адсорбированными углеводородами и дополнительно активизирует их. Волновой характер межатомных и валентных связей углеводородных молекул при синхронизации частот волн ультразвука и колебаний валентных связей молекул обеспечивает условия для возникновения резонанса с максимальной "перекачкой" энергии от волн ультразвука углеводородным молекулам. Такое техническое решение существенно расширяет диапазон использования фотохимических реакторов, повышает их эффективность и в некоторых случаях, может быть использовано при решении практической задачи на основе анализа технико-экономического обоснования целесообразности выбранного приема интенсификации процесса окисления углеводородов. [c.315]

В тех случаях, когда было необходимо увеличить выход иро-дук1 ов химической реакции за единицу времени в гетерогенных системах, изменяли температуру, размер и форму зерен, а также величи[1у контактируюи1ей поверхности. Применительно к каталитическим реакциям использовался также метод введения в кристаллическую решетку примесей или создания мея фа-зовых границ путем чисто механического смешения со специальными добавками (смешанные катализаторы). Как в случае катализа, так и при обычных химических реакциях, за исключением фотохимических, в строгом понимании этого слова, никто, по-видимому, не предполагал, что существует возможность изменения других форм энергии твердого тела, кроме теиловог энергии. [c.10]

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКАЯ (греч. к пб11ко5 — способный двигать) — учение о скорости химических реакций, важнейший раздел физической химии. Под К- X. понимают зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих компонентов, температуры, давления, катализатора и других параметров, например, потенциала электрода — в электрохимических реакциях, интенсивиости света — в фотохимических реакциях, дозы излучения — в радиационно-химических реакциях й т. д. Скоростью химической реакции называется число актов реакции, происходящих за единицу времени в единице объема фазы — в случае гомогенной реакции, или на единичной поверхности раздела — в случае гетерогенной реакции. Одной из важнейших характеристик К. X. является константа скорости реакции, которую определяют через концентрацию реагирующих компонентов. Йапример, для реакции [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология