Скорость химической адсорбции также активированная адсорбция

Следует также отметить, что зависимость скорости химической реакции от давления в значительной степени определяется конкретным способом ее проведения. Так, например, при синтезе аммиака, который проводится с помощью твердого катализатора (железо, промотиро-ванное оксидом алюминия и оксидом калия), скорость суммарного процесса определяется кинетикой активированной адсорбции азота на поверхности катализатора, свободного от адсорбированного азота. Опыты по синтезу аммиака при 500 °С и давлениях до 50,6 МПа показали, что при давлениях свыше 10,1 МПа начинается ио-степенное уменьшение константы скорости реакции. Анализ экспериментальных результатов показал, что они объясняются отмеченным явлением — кинетикой активированной адсорбции. [c.180]

В своей класснчеокой работе Боигеффер и Гартек [56] проводили различие между такими катализаторами, как древесный уголь и платиновая чернь, из которых оба активны в осуществлении реакции превращения параводородортоводород. Древесный уголь наиболее активен при низких температурах, и поэтому он используется для приготовления параводорода при 77° К или более низких температурах. Платиновая чернь неактивна при низких температурах, но ее активность возрастает с повышением температуры. Позже оказалось возможным [57] различить два механизма, которые мы можем назвать парамагнитным и химическим. Считается, что активированный уголь является парамагнитным катализатором, т. е. что водород превращается магнитным полем ненасыщенных поверхностных атомов катализатора. Этот механизм был установлен для двух классов гомогенных катализаторов, парамагнитных газов и парамагнитных ионов в растворе [58], и теоретически истолкован Вигнером [59]. Согласно Вигнеру, температура мало влияет на вероятность перехода, так что скорость превращения зависит главным образом от концентрации молекулы водорода в вандерваальсовом слое, которая увеличивается с понижением температуры и даег наблюдаемый результат. Было также найдено, что парамагнитные окислы металлов активны в этом отношении, а диамагнитные окислы тоже активны, однако в меньшей степени [60]. В частности, убедительным является результат, что кислород, адсорбированный на угле при низких температурах, а потому преимущественно в форме парамагнитных молекул вызывает превращение. Если кислород адсорбируется при более высоких температурах, то он производит отравление, связанное с адсорбцией в виде атомов [57]. [c.170]

Скорости процесса адсорбции различных веществ на разных адсорбентах изменяются в широких пределах. Адсорбция газов и паров может протекать очень быстро или с измеримой скоростью. При физической адсорбции количество адсорбированного вещества при постоянном давлении уменьшается с увеличением, температуры, тогда как скорость процесса физической адсорбции мало зависит от температуры, так как в основном она определяется скоростью диффузии. В случае хемосорбции количество адсорбированного вещества также уменьшается с ростом температуры, но обычно количество хемосорбированного вещества выше, чем адсорбированного физически, а скорость процесса сильно зависит о.т температуры (растет экспоненциально с ростом температуры). Процесс характеризуется определенной значительной (порядка десятка тысяч калорий) энергией активации. Химическая адсорбция такого типа получила название активированной. [c.398]

Т) этой и двух последующих главах рассмотрены равновесие адсорбции и кинетика элементарных гетерогенных каталитических реакций. Факторы, определяющие закономерности адсорбции и гетерогенного катализа, весьма разнообразны и часто с трудом поддаются учету. Среди них решающими являются число мест, которые занимает адсорбированная частица на поверхности конфигурация активированных комплексов неоднородность поверхности катализатора взаимное влияние адсорбированных частиц и коллективное взаимодействие адсорбированных частиц с поверхностью. При анализе равновесия применены методы статистической физики. При обсуждении кинетики использована теория абсолютных скоростей реакций [32], которая несмотря на не вполне последовательный характер исходных положений дает возможность правильно (как качественно, так зачастую и количественно) описать кинетические закономерности для подавляющей части химических превращений. Кроме этих строгих методов, для характеристики эффектов взаимодействия применена также полуэмпирическая модель. Теория абсолютных скоростей есть но существу равновесная теория, поэтому удобно исследовать равновесие и кинетику совместно. Второй довод в пользу такого рассмотрения заключается в том, что тип адсорбции частиц и активированных комплексов определяет и адсорбционные изотермы, и кинетические закономерности. [c.53]

Определение скорости активированной адсорбции может быть затруднено одновременным течением химической реакции или растворением (процесс абсорбции). Поэтому надежное измерение скорости активированной адсорбции возможно только при условии, что скорости этих одновременных процессов достаточно малы и ими можно пренебречь. Осло кнения могут возникнуть также в тех случаях, когда хемосорбирован-ные частицы обладают некоторой степенью подвижности по поверхности. Если перемещение частиц требует энергии активации, то этот процесс называют активированной миграцией. Энергия активации процесса миграции иногда может быть ошибочно принята за энергию активации процесса адсорбции. Эти проблемы будут подробно рассмотрены во втором томе. [c.23]