Константа гомогенных и гетерогенных процессов, определение

Равновесие гетерогенных процессов определяется константой равновесия химических реакций, законом распределения компонентов между фазами и правилом фаз. Равновесие между исходными реагентами и продуктами химической реакции, происходящей в одной из фаз, определяется константой равновесия Кр, Кс или Kw так же, как и для гомогенных процессов. При расчете и моделировании гетерогенных процессов степень приближения к равновесию характеризуется критерием равновесия Ра. Равновесные концентрации компонентов в соприкасающихся фазах определяются законом распределения вещества, который устанавливает постоянное соотношение между равновесными концентрациями вещества в двух фазах системы при определенной температуре. Постоянство соотношения не нарушается при изменении начальной концентрации компонента или общего давления в системе. На законе распределения основаны такие промышленные процессы, как абсорбция газов жидкостями, десорбция газов, экстрагирование и т. п. При моделировании процессов массопередачи подобие характеризуется критерием равновесности в следующем виде [c.151]

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТ ГОМОГЕННЫХ И ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.540]

Формально результат воздействия обратной связи на ход каталитического процеса в математических моделях автоколебаний учитывается различными путями. В основу гетерогенно-каталитических моделей обычно полагается механизм Лэнгмюра—Хиншельвуда с учетом формального отражения а) зависимости констант скорости отдельных стадий реакции от степеней покрытия адсорбированными реагентами [93—98] б) конкуренции стадий адсорбции реагирующих веществ [99—103] в) изменения во времени поверхностной концентрации неактивной примеси или буфера [104—107] г) участия в стадии взаимодействия двух свободных мест [108] д) циклических взаимных переходов механизмов реакции [109], фазовой структуры поверхности [110] е) перегрева тонкого слоя поверхностности катализатора [100] ж) островко-вой адсорбции с образованием диссипативных структур [111, 112]. К этому следует добавить модели с учетом разветвленных поверхностных [113] гетерогенно-гомогенных цепных реакций [114, 115], а также ряд моделей, принимающих во внимание динамическое поведение реактора идеального смешения [116], процессы внешне-[117] и внутридиффузионного тепло-и массопереноса I118—120] и поверхностной диффузии реагентов [121], которые в определенных условиях могут приводить к автоколебаниям скорости реакции. [c.315]

Кажущийся компенсационный эффект может быть обусловлен экспериментальными ошибками при определении данных, используемых для построения графика Аррениуса. Помимо тривиальных ошибок, иногда имеют место ошибки при вычислении констант скоростей, как, например, в тех случаях, когда наряду с гетерогенной реакцией протекает одновременно гомогенная или когда меняется порядок гетерогенной реакции. Кажущиеся компенсационные эффекты обусловлены температурной зависимостью энергии активации, а также изменением величины действующей поверхности катализатора при изменении температуры, в особенности если это связано с диффузионными процессами. [c.102]

Следует отметить, что кинетические исследования как гомогенных, так и гетерогенных процессов в плазме чрезвычайно сложны, в связи с этим в настоящее время отсутствуют значения констант скоростей для большинства плазмохимических реакций. Теоретическое и экспериментальное определение констант является одной из важнейших задач науки. [c.60]

Многочисленные исследования гидролиза целлюлозы под действием различных кислот при различной температуре в гетеро- и гомогенной среде позволили установить, что скорость гидролиза целлюлозы в гетерогенной среде в процессе реакции значительно изменяется. В начальной стадии гидролиз протекает с большей скоростью. Через.определенное время скорость процесса значительно снижается и в большинстве случаев далее остается постоянной. Эта закономерность наблюдается при гидролизе как природной целлюлозы, так и гидратцеллюлозы (для последней больше величина константы скорости гидролиза). [c.160]

Гетерогенные процессы отличаются от гомогенных тем, что они проходят не во всем объеме системы, а в определенном участке (или на поверхности раздела фаз или в объеме одной фазы гетерогенной системы). И в том и в другом случае для возможности осуществления реакции необходим непрерывный подвод реагирующего вещества. При установившемся процессе-количество вещества, которое подводится к поверхности в единицу времени диффузией, равно количеству вещества, которое расходуется в процессе реакции, т. е. в условиях стационарности процесса в целом скорости диффузии и реакции равны (по условиям материального баланса процесса). Константы скоростей этих процессов различаются между собой, а их соотношение определяет протекание процесса в кинетической, смешанной или диффузионной областях. [c.105]

Определение степеней свободы и установление их физического смысла важны для осуществления многих технологических процессов. Число степеней свободы гетерогенной системы, как и константа равновесия для гомогенных систем, позволяет судить о характере равновесия в системе и (при некоторых условиях) о количестве прореагировавших веществ при переходе произвольной смеси в равновесное состояние. [c.60]

Катализатором называется вегцество, увеличиваюгцее скорость достижения химической реакцией равновесия. Термин катализ используется для описания действия катализаторов. Катализатор в процессе реакции остается в неизменяемом состоянии. Если катализатор составляет отдельную фазу от продуктов реакции и ее реагентов, то имеет место гетерогенный катализ. Гетерогенный катализ характеризуется увеличением скорости химических реакций в присутствии границы раздела между двумя фазами, и его можно рассматривать как определенный тип гомогенного катализа, протекаюгцего в двух измерениях. Катализатор может увеличить скорость только тех процессов, которые разрешимы термодинамически, но не может иниции-эовать термодинамически невозможные реакции. При этом любое вызываемое действием катализатора увеличение коэффициента скорости прямой реакции сопровождается соответствующим увеличением константы скорости обратной реакции. Поэтому катализатор облегчает приближение к равновесию, но не способен сместить его. Для каждого химического вещества или группы реагентов может существовать несколько путей взаимодействия, и, применяя соответствующий катализатор, можно выбрать любой из них. [c.9]

Уравнение гетерогенной реакции метана с водяным паром феноменологически не отличается от уравнения реакции первого порядка, протекающей гомогенно [8]. Полученные кинетические данные поэтому были обработаны нами с помощью модифицированного метода Гуггенгейма, предложенного для реакций первого порядка [9]. Найденные с использованием этого метода значения логарифмов эффективных констант скорости реакции в интервале температур 650—850° С хорошо укладываются на арреииусовскую прямую (рис. 3). Значение кажущейся энергии активации составляет 20,1 ккал/моль. Независимое определение кажущейся энергии активации из температурной зависимости объемной скорости, соответствующей определенной степени превращения [10], дало 20,7 ккал1моль. Найденная кажущаяся энергия активации характерна для каталитических процессов [11 —13]. [c.31]

Кратко остановимся только на основных положениях современных представлений о механизме электрохимических процессов [10]. Обычно под механизмом понимают всю совокупность гетерогенных реакций переноса электрона на границе раздела раствор—электрод, а также химических гомогенных реакций вблизи электрода и в объеме раствора. Изучение механизма включает в себя определение последовательности этих чисто электрохимических (Е) и химических (С) стадий, констант их скоростей, что позволяет выделить лимитирующую стадию переноса, а также чисел электронов и протонов, переносимых на молекулу деполяризатора, установление других фундаментальных электрохимических характеристик отдельных стадий, определение природы образующихся частиц и т. д. Следует иметь в виду, что каждый электрохимический и химический процесс должен включать в себя только один элементарный акт. [c.7]

Цель исследоваиия — определение параметров, в первую очередь необходимых для масштабирования аппаратуры, т. е. типа реакции гомогенной или гетерогенной и лимитирующей стадии процесса. Определение численных значений константы скорости реакции, энергии активации и т. п. не яроводили по причинам, указанным ниже. [c.195]

Если предположить, что отклонение общего давления от прямой связано только с одним процессом, то для него могут быть найдены константы равновесия и термодинамические характеристики. Эти величины (см. таблицу) сами по себе достаточно разумны. Конечно, проведя дополнительное исследование, легко убедиться в отсутствии в системе конденсированных фаз. Для этого достаточно хотя бы исследовать скорости установления равновесия при нагреве и охлаждении в гомогенных системах они, как правило, близки, а в гетерогенных существенно различны. Но и при наличии таких данных сделать однозначный выбор все равно нельзя. Конечно, можно представить ситуацию так, что рассматриваемый случай является частью системы W—О—С1, и искать модель в рамках всей этой системы, но и тогда, оставаясь в рамках чисто термодинамических представлений, сделать однозначный выбор модели невозможно. В то же время использование результатов снектрофотометрического определения оптической плотности в видимой области позволяет сделать вывод, что основным процессом является диспропорционирование WO I4 на WO2 I2 и интенсивно окрашенный W le, который частично диссоциирует. [c.104]