Кинетика гетерогенных процессов

Закон действующих поверхностей широко используют для выяснения кинетики гетерогенных процессов. Рассмотрим его при- [c.770]

Рассмотрим кинетику гетерогенного процесса, в котором диффузионный перенос вещества через поверхность раздела фаз сопровождается химической реакцией. При этом будем пользоваться методом, предложенным Д. А. Франк-Каменецким. Пусть диффу- [c.383]

Теория Лэнгмюра рассматривала случаи адсорбции и катализа в мономолекулярном слое на однородных поверхностях, не учитывая детально взаимодействия между адсорбированными частицами. Эта теория, благодаря простоте и наглядности, пользовалась в свое время признанием и явилась значительным этапом в развитии теории катализа. Однако для активных адсорбентов и катализаторов она является недостаточной, так как в кинетике гетерогенных процессов встречаются сильные отклонения от уравнения изотермы адсорбции Лэнгмюра, которые казались необъяснимыми. Из возможных путей правильного направления теории катализа особо плодотворной [c.151]

Гетерогенные процессы, сопровождаемые химической реакцией, могут быть трех типов 1) когда реакция протекает на поверхности раздела фаз, этот тип характерен для процессов с участием твердой фазы Т — Ж Т—Г Г — Ж — Т и др. 2) когда реакции протекают в объеме одной из фаз после переноса в нее вещества из другой такие процессы наиболее распространены и могут идти с участием любых фаз в системах Г — Ж, Ж — Ж (несмешивающиеся), Т — Ж, Г — Ж—Т и др. 3) когда реакция происходит на поверхности вновь образующейся фазы этот тип возможен для процессов взаимодействия твердых фаз. Если гетерогенный процесс идет в кинетической области, то для первых двух указанных типов справедливы законы кинетики гомогенных процессов. При этом скорость процесса лимитируется скоростью химических реакций, описывается кинетическими уравнениями реакций, порядок которых зависит от числа и природы реагентов. Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений температурных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемещивания) на скорость процесса. [c.153]

Возникновение новых фаз. Рассматривая кинетику гетерогенных процессов, мы до снх пор предполагали (хотя и не оговаривали этого), что между взаимодействующими фазами имеется поверхность раздела и что не происходит образования никакой новой фазы, В действительности так и бывает во многих практически встречающихся процессах, например при испарении жидкости или твердого вещества с поверхности, при кристаллизации растворенного вещества из насыщенного раствора на имеющихся уже кристаллах этого вещества, при конденсации пара на поверхности данной жидкости или твердого вещества. [c.489]

Наряду с общими закономерностями кинетики гетерогенных процессов достаточно отчетливо выражена и специфичность электрохимических процессов. [c.606]

Кинетика гетерогенных процессов. Во всяком гетерогенном процессе взаимодействие происходит на поверхности раздела между фазами или в непосредственной близости от нее. [c.487]

В практическом. отношении. очень существенно, что кинетика гетерогенных процессов сильно зависит от способа их проведения. Так, испарение воды в воздух в замкнутом сосуде или испарение воды в токе проходящего над ней воздуха различаются тем, что в последнем случае одна из фаз непрерывно перемещается относительно другой. Иначе происходят процессы в условиях, при которых обе фазы непрерывно обновляются и перемещаются одна относительно другой например, в условиях работы ректификационной колонны ( 122) или доменной печи. Такая форма (противотока) для многих процессов является наиболее эффективной и дает возможность полнее использовать происходящее в этом случае непрерывное обновление поверхности обеих фаз (ср, 150). [c.489]

Псевдоравновесный подход используется при анализе кинетики гетерогенных процессов (растворения солей, экстракции, догорания углерода или его выпадения из газовой фазы), а также процессов электродного окисления, медленных процессов замещения в инертных комплексных соединениях н т. д. [2—6]. Для систем с единственной медленной реакцией характерна возможность однозначно связать концентрацию (п температуры — в адиабатическом случае), а следовательно, и скорость протекания медленной реакции с ее координатой. [c.47]

Сборник охватывает практически все разделы физической химии, причем авторы постарались уделить внимание и таким важным разделам современной физической химии, которые еще недостаточно освещены в задачниках по физической химии (статистическая термодинамика, термодинамика растворов, кинетика гетерогенных процессов). [c.4]

На кинетику гетерогенных процессов очень часто влияет предыстория исходного вещества. Иногда это сказывается и иа некоторых свойствах [c.92]

Основные положения и понятия. Кинетикой называется учение о скоростях химических реакций (кинетика химических реакций), а также о скоростях фазовых превращений (кинетика гетерогенных процессов). [c.228]

Рассмотренный случай описывает кинетику гетерогенного процесса, скорость которого ограничивается скоростью диффузии в одной из фаз —воде. Благодаря большим скоростям первых двух процессов (переноса ЫНз в газе и химической реакции) на границе вода — воздух установится равновесие между газом и тонким поверхностным слоем воды. [c.141]

Если пренебречь 1/а1п С, то в результате получается логарифмическая изотерма адсорбции. Наконец, при определенных значениях констант а и 1 1 получаем уравнение Фрейндлиха. В связи с этим возникла острая необходимость в развитии экспериментальных методов, которые позволили бы отличать эффекты неоднородности от эффектов отталкивания. Это тем более необходимо, поскольку кинетика гетерогенных процессов описывается уравнениями, исходящими из адсорбционных изотерм. Поэтому вопрос о наличии неоднородности поверхности или сил отталкивания, возможность выбора между ними или же возможность учета обоих типов эффектов приобретает важное значение не только для теории и механизма адсорбции, но и для определения механизма каталитических реакций. [c.53]

Рассмотрим кинетику гетерогенного процесса, в котором диффузионный перенос вещества через поверхность раздела фаз сопровождается химической реакцией. При этом будем пользоваться методом, предложенным Д. А. Франк-Каменецким. Пусть диффузия происходит из фазы I в фазу II, в которой протекает химическая реакция и концентрация вещества в объеме фазы I и на границе фаз [c.496]

Впервые основное дифференциальное кинетическое уравнение для гетерогенных реакций в потоке было предложено акад. А. А. Баландиным в 1942 г. [104]. Дальнейшие исследования в области разработки кинетики гетерогенных процессов в приложении к реакциям каталитического крекинга проводились А. В. Фростом [105], Г. М. Панченковым [106], Д. И. Орочко [107], М. Ф. Нагиевым [108] и др. [c.82]

Впервые роль физических факторов (диффузии) в гетерогенных процессах горения и газификации углеродистых материалов была установлена в 1934 г. в СССР [91] и одновременно в США [120], что положило начало разработке основ диффузионной кинетики гетерогенных процессов. Большое значение для развития физико-химических основ теории горения и газификации углерода имели работы [88, 90 [c.12]

Принципы химической кинетики в одинаковой степени приложимы к реакциям гомогенным, гетерогенным, каталитическим и некаталитическим. Однако ряд особенностей кинетики гетерогенных процессов, по мнению некоторых исследователей, делают целесообразным их выделение в самостоятельную область кинетики, несмотря на то что общие закономерности химической кинетики при этом остаются неизменными. [c.93]

Обе стадии протекают с различной скоростью, и кинетика растворения зависит от соотношения этих скоростей. Классические работы в этой области Нойеса и Уитнея, Бруннера и Нернста, Щукарева и др. привели их к заключению, что скорость растворения твердых тел определяется скоростью диффузии. Позднее Нернст более детально разработал диффузионную теорию кинетики гетерогенных процессов. Согласно этой теории процесс взаимодействия твердого тела с растворителем на границе раздела фаз идет значительно быстрее диффузии продуктов растворения в объем и растворителя к поверхности. В таком случае скорость растворения определяется скоростью диффузии, как наиболее медленной стадии процесса. [c.227]

Механизм гетерогенных процессов сложнее гомогенных, так как взаимодействию реагентов, находящихся в разных фазах, предшествует их доставка к поверхности раздела фаз и массообмен между фазами. Поэтому при изучении кинетики гетерогенных процессов следует учитывать дополнительные факторы помимо тех, которые рассматриваются для гомогенных процессов, а именно а) общее уравнение скорости гетерогенного процесса, кроме химической кинетики, должно отражать кинетику массопередачи, причем выражение скорости массопередачи зависит от характера гетерогенной системы (Г—Ж, Г—Т, Т—Ж и т. д.) [c.150]

Неотложная задача — разработка надежных и достаточно простых методов исследования кинетики гетерогенных процессов в сложных системах. В этой области не преодолен существенный разрыв между высоким уровнем общетеоретических построений и возможностями их применения для изучения кинетики конкретных процессов, но интенсивно развиваются феноменологические теории и расширяется круг методов [48 . Имеются успехи в развитии методов изучения быстрых реакций в растворах, а также в некоторых других разделах химической кинетики. Однако в целом пока сохраняется положение, при котором в связи с трудностью получения надежной кинетической информации сведения о механизме процессов во многих случаях получают не с использованием кинетических данных, а по результатам изучения промежуточных и конечных продуктов физическими или другими методами. [c.218]

Сюда же относятся разнообразные влияния адсорбционных слоев на кинетику гетерогенных процессов и, в частности, процессов образования новой фазы действие ПАВ — ингибиторов коррозии и растворение твердых тел, например металлов в кислотах адсорбционное модифицирование зародышей кристаллизации и самих кристаллов в процессе роста — понижение скорости кристаллизации и изменение формы кристаллов вследствие избирательной адсорбции на возникающих гранях [14]. Особое значение имеет модифицирование электрокристаллизации для повышения дисперсности и плотности катодных покрытий. [c.18]

Из этого далеко не полного изложения основного уравнения кинетики гетерогенных процессов следует, что процессы диффузии зг1нимают очень большое место в расчетах технологических процессов химических производств и составляют специальный раздел курса процессов и аппаратов химической технологии и специальных ее курсов. Поэтому в данном пособии на расчетах, связанных с процессами диффузии, мы останавливаться не будем. [c.235]

Теоретическое рассмотрение кинетики гетерогенных процессов показало, что скорость реакции может контролироваться образованием заряженного активированного комплекса [22]. В этих случаях заряжение поверхности катализаторов под действием каких-либо факторов, например хемосорбции, должно оказывать существенное влияние на протекание реакции. Так, исследование [23] заряжения поверхности некоторых окисных катализаторов (ЗпОг—ЗЬгОб ЗпОа) при адсорбции смесей пропилена и кислорода показало различие во взаимном влиянии реагентов. Взаимное [c.29]

Кинетика обратимого электрохимического процесса имеет большое сходство с кинетикой гетерогенных процессов, когда лимитиру-лощей стадией является доставка вещества. Однако есть и различие. Первая особенность состоит в том, что кроме диффузии и конвекции иоиы могут доставляться к электроду за счет миграции, т. е. под действием электрического поля. Если в катодном процессе участвует катион, то под влиянием миграции скорость движения иона и его доставка к электроду увеличиваются, если анион, то уменьшаются. В анодном процессе скорость катиона за счет мигра- [c.390]

С понятием о пути диффузии и соотношениями, описывающими его зависимость от скорости потока, связан ряд упрощенных концепций, сыгравших, однако, положительную роль на первых этапах развития кинетики гетерогенных процессов (А. Н. Шука-рев, В. Нернст, Нойес, И. Лангмюр). Согласно этим концепциям, на поверхности твердого тела образуется слой текучего с измененными физико-химическими свойствами. Так, например, по наиболее примитивным представлениям принималось, что этот слой неподвижен и является непромешиваемым. Допускалось, что с увеличением скорости потока меняется лишь толщина этого слоя. [c.372]

Понятие о пути диффузии широко использовалось в ранних теориях кинетики гетерогенных процессов. Так, растворение твердых тел в жидкостях рассматривалось как два последовательных процесса образование тонкого слоя насыщенного раствора с концентрацией Сп на поверхности тела и диффузия вещества из этого слоя в объем растворителя. Первый процесс происходит намного быстрее, чем второй. Поэтому последний и становится лимитирующим. При этом полагали, что тонкий слой жидкости на поверхности твердого тела является неподвижным и не промешивается. Вещество переносится через этот слой только молекулярной диффузией. Толщина такого слоя, называемого диффузионным, равна пути диффузии Д. Концентрация вещества на одной стороне слоя равна С , а на другой равна концентрации Со во всем объеме растворителя. В соответствии с законом Фика скорость растворения d Idt выражается уравнением [c.260]

Отмечено [18], что экспериментально определенные, а также теоретически рассчитанные значения Як недостаточно точны для определения члена в уравнении (3.1), поэтому он является лимитирующим фактором точности измерения потенциала электрода [18]. Описаны два линейных соотнощения, позволяющие устранить влияние 1Яв, если точное значение Яв неизвестно В методе циклической вольтамперометрин измеренная разность потенциалов пиков Д п<кзн) линейно связана как с током пика, так и с сопротивлением обратной связи Яо с, если последняя величина достаточно бтизка к в этом случае ошибка в значении ЛЕ не превышает я 40 мВ [18]. Так как = А п(дейст) только тогда, когда Ян = О, то корреляции разрабатывались с целью нахождения Но с (сопротивления обратной связи при = 0), Этот прием может использоваться как в ЛВА, так и в ЦВА. Ниже описаны стадии, необходимые для определения Д п(дейст) при исследованиях кинетики гетерогенных процессов. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология