Энергетика быстрых реакций

Энергетика быстрых реакций [c.19]

Эта область сейчас настолько широка, что все случаи описать нельзя. Однако в книге приведены наиболее важные из них. Автор все время помнил о двух основных целях, которым служат кинетические исследования,— выяснение механизмов реакций и понимание их энергетики. Автор надеется, что читатель сможет получить представление о возможностях, ограничениях и достижениях каждого метода — тины реакций, которые можно исследовать с его помощью, потребность в специальной аппаратуре, необходимые концентрации, интервал доступных измерению скоростей и достоверность результатов. Приступая к разработке какой-либо конкретной проблемы, необходимо учитывать все эти факторы. В заключительной главе рассмотрены некоторые общие вопросы, которые возникали на протяжении всей книги, чтобы проиллюстрировать вклад исследования быстрых реакций в познание механизмов и энергетики химических превращений. [c.23]

В этой главе будут рассмотрены некоторые проблемы, которые не раз встречались в предыдущих главах. Эти проблемы касаются главным образом механизма так, будут рассмотрены механизм переноса протона, кинетические эффекты водородной связи, а также механизм реакций катионов металлов с лигандами в водном растворе, включая обмен воды между первой координационной сферой и массой растворителя. Другие проблемы касаются энергетики реакций, например, лимитирование диффузией, энергии активации быстрых реакций и интерпретация уравнения Аррениуса. [c.263]

Если проанализировать написанные выше стадии развития цепи, взяв значения энергий связи из табл. 60 (гл. V, разд. 2, ж), то можно увидеть, что обе стадии являются экзотермическими. Стадия развития цепи, как и ожидалось, оказалась быстрой, что ведет к образованию длинных кинетических цепей. Если теперь таким же образом проанализировать энергетику этих реакций, но с другими галогеноводородами, то сразу становится очевидным, что реакция с фтористым водородом будет невозможна, так как связь во фтористом водороде слишком сильная. Гомолитическое присоединение фтористого водорода не наблюдается. [c.860]

Н. м. Эмануэля, Хиншельвуда и др. В настоящее время создана стройная теория цепных реакций различного вида и проведена опытная проверка, так как современные методы физико-химиче-ского эксперимента позволяют регистрировать частицы, участвующие даже в очень быстро протекающих процессах. Теоретические результаты получили широкое применение в современной технике и энергетике. [c.125]

Механизм цепных реакций очень сложен, так как на развитие реакции влияет скорость зарождения активных частиц, скорость разветвления цепи (зарождение новых активных частиц), скорость обрыва цепи (время жизни активных частиц), а также внешние физические факторы — давление, температура, скорость отвода тепла. Математическая теория и физические основы течения цепных реакций получили свое развитие в работах Н. Н. Семенова, Н. М. Эммануэля, Хиншельвуда и др. В настоящее время создана стройная теория цепных реакций различного вида и проведена опытная проверка, так как современные методы физико-химического эксперимента позволяют регистрировать частицы, участвующие даже в очень быстро протекающих процессах. Теоретические результаты получили ши,-рокое применение в современной технике и энергетика. [c.129]

В то же время существует качественное правило хорошая термодинамика — хорошая кинетика , т.е. чем благоприятнее энергетика реакции, тем она быстрее протекает в случае сопоставления однотипных реакций. Однако подобрать ряд однотипных молекулярных реакций с вариацией А .Я в широком диапазоне непросто. Да и критерий однотипности определен не строго. [c.27]

Перспективным для ядерной энергетики может оказаться самарий [8]. Природный самарий состоит из семи изотопов с массовыми числами 144, 147, 148, 149, 150, 152 (самый распространённый изотоп) и 154. Самарий-147 альфа-активен, период его полураспада 10 лет. По величине сечения поглощения тепловых нейтронов, ап (Sm) 6500 барн, самарий уступает только гадолинию, причём его изотоп Sm уступает по сечению только двум изотопам гадолиния, ап ( Sm) = 66 000 барн. Керамические материалы, в которые входит окись самария, стали использовать в качестве защитных материалов в реакторостроении. Следует отметить, что изотоп Sm является одним из осколков деления урана — реакторным ядом, препятствующим развитию цепных реакций и даже способным погасить их. Для реакторов на быстрых нейтронах Sm не опасен, так как они его ядрами не захватываются [8]. [c.151]

Быстрое развитие ядерной физики и атомной энергетики способствовало появлению новых объектов исследования — радиоактивных продуктов ядерных реакций. Анализ этих продуктов, так называемый радиохимический анализ, имеет ряд специфических особенностей. Они обусловлены прежде всего большой разницей в концентрациях облученного элемента и образующихся радиоизотопов. Обычно отношение этих концентраций равно 10 —10 . Большое значение при радиохимическом анализе имеет также фактор времени, с которым приходится считаться, особенно в случае выделения коротко-живущих изотопов. В связи с этим радиохимические методы должны быть быстрыми, без длительных операций. [c.5]

Но почему энергия активации бывает обычно меньше, чем энергия диссоциации связи каждого из исходных вешеств Из того, что уже было сказано об энергетике и скорости реакций, должно быть ясно, что при прочих равных условиях реакции с малыми энергиями активации должны протекать быстрее. Каждая данная реакция может в принципе происходить по самым разнообразным механизмам. Но наиболее быстрый обычно тот из них, который имеет наименьшую энергию активации. Если возможен механизм реакции, который требует меньшей затраты энергии, чем разрыв связи, то по этому механизму будет превращаться больше молекул, чем по механизму, требующему разрыва связи. При значительной разнице в энергиях активации наши аналитические методы будут обнаруживать только наиболее быстрый механизм. [c.81]

Что касается неисчерпаемых ресурсов атомной энергии, то масштабы и темпы ее освоения в промышленности зависят от ряда условий от ресурсов исходного сырья (в основном уранового и ториевого), от техники и стоимости его переработки, от методов превращения и использования энергии, от безопасности труда и других техно-экономических моментов. Несомненно, однако, что атомная энергетика открывает возможности достижения сверхвысоких температур, предел которых будет определяться лишь термической стойкостью материалов аппаратуры. Атомная энергетика позволит осуществлять новые ядерные реакции разложения, синтеза и превращения элементов, получения многочисленных изотопов (в том числе радиоактивных) и расширит возможности использования мощных радиоактивных и более мягких излучений. Кроме того, при получении изотопов путем обработки радиоактивных элементов быстрыми элементарными частицами выделяется весьма большое количество тепла, которое в виде горячей воды, пара и других тепловых отходов может быть использовано в промышленности. [c.118]

За этими реакциями следуют быстрые реакции между бихромат-ионом и серебром или ионами AgH+. Хорошим доказательством протекания обратимых реакций является образование НО при применении воды, обогащенной ОаО [30]. Энергетику гомолитического и гетеролитического расщепления Гальперн [27] исследовал при помощи диаграмм [30] потенциальной энергии, представленных на рис. 11. По нижней диаграмме энергия ионизации атома серебра /а8 численно равна сродству иона серебра к электрону. Были измерены энергии активации стадий 1 и 4 энергия активации стадии 4 мала (14 ккал/моль), тогда как энергия активации стадии 1 велика (23 ккал моль), но нредэкспоненциальные множители компенсируют эти различия при повышенных температурах превалирует стадия с константой скорости к . [c.95]

В природном уране содержится 99,3% урана-238 и лищь 0.7 % урана-235. При таком соотношении изотопов цепная ядерная реакция не развивается. Для обеспечения протекания ядерной реакции природный уран обогащают ураном-235, примерно до 3%. Так как содержание урана-235 в природе невелико, то при ускоренном развитии атомной энергетики природные запасы его могут быстро истощиться. Однако учеными открыты ядерные реакции, в результате которых выделяется энергия и вырабатывается новое ядерное топливо, например [c.404]

Такие требования к развитию ядерной энергетики поставили задачу поиска новых рабочих тел и теплоносителей и более эффективных схем преобразования тепла в АЭС с ядерньши реакторами на быстрых нейтронах., Одним из путей решения этой проблемы может быть применение в качестве теплоносителей ядерных реакторов и рабочих тел газовых турбин химически реагирующих систем, в которых протекают обратимые реакции с изменением числа молей [29, 407, 416, 417]. [c.3]

Многие реакции с энергиями активации около 10 ккал1молъ являются быстрыми в том смысле, что для измерения их скоростей требуются специальные средства, однако их энергетика не представляет собой ничего особенного. Изменение их констант скоростей в зависимости от температуры подчиняется уравнению Аррениуса к = А ехр (— EaIRT), и это уравнение интерпретируется обычным образом. Энергия активации Еа — это критическая энергия, без которой столкновение не приводит к реакции. Доля эффективных столкновений очень мала и равна ехр(—EaIRT). Чем ниже энергия активации, тем больше эта доля и, следовательно, тем больше константа скорости при данной температуре. В табл. 2 для иллюстрации этой связи приведены константы скорости реакций второго порядка при 25°, вычисленные по уравнению Аррениуса для различных величин Ех [c.19]

Особенно эффективно воспроизводство ядерного топлива можно осуществлять в реакторах на быстрых нейтронах. При этом достижимо расширенное воспроизводство — это означает, что реактор производит больше новых делящихся ядер, чем их распалось в процессе цепной реакции первичного делящегося изотопа. Таким образом, 235ц можно рассматривать как стартовое топливо для ядерной энергетики деления, создающее возможность для последующего вовлечения в процесс получения энергии изотопов 238и и природные запасы которых во много раз больше, чем [c.121]

Количество энергии, которое необходимо ооо бщить системе для возеикновения в ей быстрой химической реакции, определяется, с одной стороны, возможностями ее собственной энергетики, а с другой — внутренним сопротивлением системы. [c.87]

Для шпильки А40С5и 5 эти измерения дают Аг, = Аг , = 5 с" при 7" = Сходные величины были получены и для нескольких шпилек, вырезанных из природных тРНК. Попытаемся понять эти результаты, опираясь на данные, полученные для линейных комплексов. Поскольку спиральный участок в типичной шпильке значительно короче, чем в большинстве исследованных модельных двухцепочечных комплексов, большая скорость диссоциации непосредственно следует из экстраполяции той закономерности, которая видна из табл. 23.6. Скорость образования спиральной части шпильки можно оценить, приняв, что лимитируюшая стадия при образовании шпилек и межмолекулярных комплексов одна и та же. Не останавливаясь подробно на энергетике изгибания остова в петле, можно предположить быстрое установление предравновесия между структурой, не имеюшей спаренных оснований, и структурой с зародышем спирали, предшествующее лимитирующему этапу. Грубая оценка показывает, что концентрация одного из концов олигомера вблизи другого конца равна по порядку величины 0,1 М. Поэтому для константы скорости этого внутримолекулярного процесса получаем оценку 0,1 Аг, с , где Аг,— константа скорости второго порядка для межмолекулярной реакции образования спирали. Используя величины, приведенные в табл. 23.6, получаем для внутримолекулярной константы скорости Аг, значение 10 — 10 с которое оказывается в том же диапазоне, что и наблюдаемые величины. Таким образом, хотя оба процесса характеризуются одними и теми же основными кинетическими стадиями, нет ничего удивительного в том, что скорость релаксации для внутримолекулярного процесса намного больше, чем для межмолекулярного. [c.341]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология