Время в кинетическом процесс

В то же время теория процессов горения до настоящего времени развита недостаточно полно, отсутствуют методы расчета должной точности. В результате возникает необходимость длительной кропотливой опытной доводки почти всех устройств и агрегатов, в которых протекает процесс горения. Можно назвать причины существующего положения. Во-первых, главный участник процесса горения — топливо — является комплексом природных органических веществ очень сложного химического строения. Правда, при нагреве и взаимодействии с окислителем происходит распад этих комплексов на простые соединения и элементы, но при анализе процесса горения невозможно обойтись без учета поведения горючего в его исходной форме и промежуточных состояниях. А это крайне, затрудняет изучение процесса. Во-вторых, в процессе горения, так же, как и в других химических пронессах, обязательны два этапа создание молекулярного контакта между горючим и окислителем (физический этап) и само взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции (химический этап). При этом второй этап протекает только у молекул, находящихся в особом энергетически или кинетически возбужденном состоянии. Возбуждаются же молекулы в результате начавшегося процесса. Поэтому при изучении процесса горения нельзя рассматривать участвующие в нем вещества как однородную массу одинаковых средних молекул. Даже при рассмотрении простейших реакций горения необходимо учитывать различия между отдельными молекулами, составляющими сложную полисистему. В-третьих, горение принципиально не является равновесным процессом. При горении обязательно возникают неоднородности состояния молекул, их концентраций, неравномерности полей температур и скоростей потоков. Из этого вытекает необходимость одновременного решения нестационарных задач массо- и тепло-переноса и химической кинетики в движущихся потоках, причем наиболее часто при турбулентности, вызванной самим процессом горения. [c.4]

Помимо полярографического метода для исследования кинетики химических реакций, предшествующих (или последующих) электрохимической стадии, был широко применен хронопотенциометрический метод. Если процесс лимитируется медленной химической стадией, то произведение где —переходное время кинетического процесса, должно уменьшаться по линейному закону с увеличением плотности тока I. Из этой зависимости можно рассчитать константу скорости химической реакции первого порядка. Хронопотенциометрия позволяет изучать более быстро протекающие химические реакции, чем полярография. [c.311]

Оборудование предприятий нефтегазопереработки работает в условиях действия механических напряжений, высоких температур и коррозионно-активных рабочих сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Состояние оборудования в течение жизненного цикла может быть интерпретировано как кинетический процесс со стадийным накоплением повреждений, сопровождаемый изменением механических свойств, и оценено с помощью безразмерного параметра П, который равен нулю в начальном состоянии и единице в предельном. В общем случае в число переменных кинетического уравнения процесса накопления повреждений и разрушения входят компоненты тензора напряжений Т Г, деформации ТЦ и ее скорости тJ, время (, температура Т и др. [c.303]

Характерные времена кинетических процессов на поверхности горения топлива малы по сравнению с характерным временем изменения давления в камере. [c.89]

Ядерный распад представляет собой кинетический процесс первого порядка. Период полураспада, т. е. время, за которое количество радиоактивного вещества уменьщается наполовину, не зависит от исходного количества этого вещества. [c.435]

Разрушение металла при эксплуатации оборудования интерпретируется как кинетический процесс со стадийным накоплением повреждений. В общем случае в число переменных кинетического уравнения процесса разрушения входят компоненты тензора напряжений Т деформаций Те, ее скорость T , время I, температура Т и др. [c.299]

При низкой концентрации катализатора процесс подчиняется кинетике реакции второго порядка в то же время этот процесс в присутствии смеси фенола и пиридина следует кинетике реакции третьего порядка. Например, при 0,05 М концентрации 2-гидроксипиридина скорость мутаротации в бензоле примерно в 50 раз выше скорости реакции в присутствии смеси фенола н лиридина. Такое рассмотрение не учитывает различия в кинетических порядках обоих процессов, и первоначально этот результат был интерпретирован как простое замещение фенола и пиридина на 2-гидроксипиридин, в котором азотный и гидроксильный центры входят в состав одной молекулы. Позднее, однако, было найдено, что тетраметилглюкоза и 2-гидроксипиридин в бензоле образуют комплекс, связывание в котором осуществляется за счет водородных связей. Необычайно высокое удельное вращение растворов тетраметил-О(-Ь)-глюкозы, содержащих 2-гидроксипиридин, свидетельствует об образовании комплекса. Пиранозоподобный полуацеталь 2-тетрагидропираноль частично ингибирует катализируемую 2-гидроксипиридином мутаротацию, хотя ни фенол, ни пиридин такого действия не оказывают. Ингибирование может быть следствием конкурентного комплексообразования с катализатором. На основании этих данных механизм процесса, катализируемого 2-гидроксипиридином, а также близкими по структуре бифункциональными соединениями, можно представить в виде [c.288]

Детерминированная составляющая на основе фундаментальных законов переноса массы и энергии позволяет строго теоретически определить скорость протекания того или иного процесса, а следовательно, и кинетическое время /к, необходимое для достижения конечного состояния или завершенности процесса при данной скорости. Однако в промышленных аппаратах действительное время завершения процесса может и не соответствовать времени /к, полученному на основе кинетических законов, так как зависит от условий протекания процесса в аппарате, от характера распределения потоков в аппарате, от их структуры, непосредственно связанной с конструкцией аппаратов, внешним подводом энергии, наличием в аппарате перемешивающих устройств, отражательных перегородок, колпачков, насадок, различной структуры потоков отдельных фаз в многофазных системах и т. п. Очевидно, то расчет процессов сводится к определению и сравнению и прпчем всегда должно выдерживаться соотношение [c.24]

Наличие быстрой и медленной подсистем определяет трудности, возникающие при численном решении прямой кинетической задачи. Для достаточно точного вычисления решения по быстрым переменным необходимо выбирать шаг интегрирования значительно меньшим, чем полное время протекания процесса, определяемое изменением медленных переменных. [c.130]

Представления об энергетической неоднородности поверхности катализатора были использованы М. И. Темкиным при изучении кинетики многих каталитических реакций и особенно синтеза аммиака. Разработанная им теория объясняет наблюдаемые на опыте дробные порядки реакций. Для процесса синтеза аммиака М. И. Темкин вывел общепринятое в настоящее время кинетическое уравнение, при помощи которого можно объяснить результаты более ранних исследований, а также и поздних исследований, не получивших до этого определенного истолкования. М. И. Темкин установил, что при синтезе аммиака на железном катализаторе единственным адсорбирующимся газом является азот и скорость реакции определяется скоростью его адсорбции. При выводе уравнения было учтено, что активные центры отличаются своими энергетическими характеристиками и на разных активных центрах адсорбция идет с различной скоростью. Упомянутое выше уравнение для скорости синтеза аммиака, находящееся в прекрасном согласии с опытом, имеет вид [c.278]

Время, необходимое для образования трещины серебра, является характеристикой материала (статистической), учитывающей зависимость кинетического процесса от напряжения, отражающей до некоторой степени исходное распределение микроскопических дефектов [c.371]

Стеклование и размягчение относят к кинетическим процессам, зависящим от скорости охлаждения или нагревания, в то время как фазовые переходы 1-го рода зависят от скорости охлаждения [c.271]

Радиоактивный распад является процессом с кинетикой первого порядка. Как показано в разд. 13.3, кинетические процессы первого порядка обладают характерными периодами полураспада. Период полураспада представляет собой время, необходимое для того, чтобы прореагировала половина любого заданного количества вещества. О скорости распада ядер обычно судят по их периодам полураспада. [c.253]

Приведенных примеров (поляризация при электродиализе, обратном осмосе, эффект релаксации в электрофорезе и др.) достаточно для следующего утверждения кинетические процессы, протекающие в зонах ДЭС, неизбежно сами влияют на структуру п свойства ДЭС (обратная связь), изменяя ее, и рассмотренный выше классический режим электроповерхностных явлений должен быть дополнен представлениями о поляризационном режиме, ибо этими, более общими представлениями в настоящее время во многих случаях нельзя пренебречь. [c.219]

В реакционную смесь вводился формальдегид, меченный радиоуглеродом, и определялась радиоактивность продуктов реакции. При этом оказалось, что удельная активность формальдегида непрерыв-йо уменьшается, в то время как удельная активность окиси углерода вначале возрастает, а затем 00 также уменьшается. Графически изменение активности как функция времени представлено на 75 рис. 31. Поскольку обмен радиоуглеродом между неон и СО не протекает (либо проходит за вре- о мя, во много раз превышающее время проведения процесса), переход радиоактивной метки из 25 неон в СО однозначно указывает, что окись углерода образуется из формальдегида по второй схеме. Решение кинетических уравнений, выведенных М. Б. Нейманом, показывает, что в том случае, если СО полностью образуется из формальдегида, максимум удельной активности СО должен лежать на кривой удельной активности НСОН, что и наблюдается в действительности. Понижение удельной радиоактивности СО после достижения ею максимального значения связано с непрерывным образованием новых порций СО, уменьшающих удельную-активность СО, образовавшуюся при однократно введенной активности. [c.153]

У некоторых теплотехников, занимающихся вопросами сжигания природных газов, существует предубеждение против диффузионных горелок. Приходится встречаться с утверждениями, что наличие светящегося сажистого факела свидетельствует о неполноте горения, тогда как кинетическая горелка, дающая прозрачный или несветящийся факел, обязательно обеспечивает хорошее полное сгорание газа. Следует со всей категоричностью заметить, что такое представление совершенно неверно. Многочисленные опытные данные показывают, что при организации диффузионного сжигания газа в светящемся сажистом факеле (так же, как и при сжигании мазута) можно обеспечить технически полное сгорание при очень небольших коэффициентах избытка воздуха, не превышающих 1,10—1,15, в ряде случаев даже 1,05. В то же время кинетические горелки иногда работают с очень большим химическим недожогом, несмотря на видимое благополучие процесса сгорания. Неудовлетворительные показатели процесса горения могут быть при применении любых горелок, если в целом задача сжигания газа в конкретной промышленной установке решена неправильно. [c.182]

Процессы релаксации в полимерах, характеризующие переход системы из неравновесного в равновесное состояние, определяются молекулярной подвижностью (движением различных по размерам кинетических единиц). Полимеры могут рассматриваться как сложные системы, состоящие из ряда слабо взаимодействующих подсистем. Каждая подсистема состоит из однотипных кинетических единиц (релаксаторов). Из-за наличия характерной для полимеров структурной неоднородности эти релаксаторы находятся в разных условиях и их подвижность не может быть полностью описана схемой с одним наивероятнейшим временем релаксации. Использующиеся для количественного описания процессов молекулярной подвижности в полимерах дискретные и непрерывные спектры приводят к эквивалентным результатам. Однако при изучении механизмов медленных релаксационных процессов, связанных с флук-туационными надмолекулярными образованиями (различного вида микроблоками), дискретный спектр дает большую информацию. Перспективно использование дискретного спектра и при анализе других процессов релаксации, обусловленных локальной подвижностью. В то же время для процессов, связанных с сегментальной подвижностью, предпочтительнее использование непрерывного спектра, так как при этом на нем проявляется максимум, высота и ширина которого являются дополнительными к lgTг параметрами, характеризующими их особенности. [c.145]

Таким образом, суть метода сводится к тому, чтобы изучать кинетику реакции во времена, когда процессы У-Т-релаксации прошли, а тепловая релаксация еще не осуществилась. Основная трудность в том, что температура газа в реакторе зависит не только от времени, но и от координаты реактора г. Это означает, что для кинетических исследований Необходимо измерять профиль Т (/, г), а это довольно сложно. Для преодоления этой трудности пытаются использовать химические (или физические) стандарты, когда по каким-либо измерениям (например, по скорости реагента в реакции, константа которой хорошо известна) можно определить 1 1, г). [c.113]

Этот механизм долгое время представлялся неприемлемым из-за того, что вторая стадия здесь тримолекулярная, а мы уже отмечали, что вероятность одновременного столкновения трех частиц чрезвычайно мала. В то же время этот процесс орбитально разрешен, а недавно проведенные независимые измерения константы скорости для реакции водорода с атомарным иодом, генерируемым фотохимически, показали, что константы к, рассчитанные с их помощью и с помощью хорошо известного отношения к /к у, совпадают с величинами, полученными из прямых измерений скорости реакции водорода с иодом. Не исключено, однако, что вторая стадия этого механизма не является элементарной, а сама состоит из двух бимолекулярных стадий, что в итоге приводит к тому же кинетическому уравнению. [c.151]

Скорости этих медленных процессов хемосорбции часто подчиняются наиболее интересному из известных в настоящее время кинетических законов (в интегрированной форме) — уравнению Еловича. Если V — объем газа, хемосорбированного ко времени I, то [c.227]

В последнее время интенсивное развитие получили физические представления о разрушении как кинетическом процессе последовательно развиваюшимся на мик-ро- и макроскопическом уровнях [39, 230]. Установленные закономерности физических процесоов повреждаемости позволяют прогнозировать долговечность конструктивных элементов при различных условиях нагружения преимущественно без учета агрессивного действия рабочих сред. Сложность процессов коррозионномеханического разрушения обусловливается многообразием рабочих сред со специфическими свойствами, а также их избирательностью в плане механизма повреждаемости по отношению к тому или иному материалу. [c.61]

Интерес к синтезу полимеров обусловил появление большого числа монографий, посвященных всем аспектам этого процесса. Можно сказать, что во многих случаях кинетика и химия реакций, протекающих при получении полимеров, изучены не менее полно, чем для любых других химических реакций, и что в настоящее время в этой области не о чем писать и нечего открывать. В то же время изучение процессов деструкции полимеров привлекало к себе значительно меньшее внимание. Это, однако, обусловлено не тем, что проблемы, связанные с этими процессами, не имеют большого значения главная причина здесь состоит в том, что трудно найти достаточно простые системы, которые можно было бы и проанализировать химически, и исследовать кинетически. Поэтому исследовательские работы по деструкции полимеров не были систематическими. Результаты этих исследований, имеющих важное теоретическое и прикладное значение, широко освещены в литературе. [c.7]

Хотя сегодня нет разногласий по поводу того, как вычислять константы равновесия в газовой фазе (см. нил<е), с кинетическими процессами дело обстоит менее определенно. Существует несколько различных теоретических подходов к решению этой проблемы, но не всегда легко сделать конкретный выбор. К настоящему времени эти подходы можно подразделить на две большие группы те, в которых используются энергетические гиперповерхности, и те, в которых они не используются. Для численных расчетов пока что пригодны лишь методы первой группы. Далее, эти методы подразделяются в соответствии с тем, предполагается ли наличие равновесия между реагентами и активированным комплексом (относительно долгоживущий комплекс теория абсолютных скоростей реакций) или же такое равновесие не имеет места (короткоживущий интермедиат прямые процессы). И хотя в свое время против теории абсолютных скоростей реакций выдвигались определенные возражения, сегодня она представляет собой единственную теорию, пригодную для количественного изучения реакций, которые представляют интерес для химиков. [c.432]

Изучение яркости рассеянного света доставляет ценные сведения об интенсивности флюктуаций. Но яркость не является единственной характеристикой этого явления. При молекулярно.м рассеянии света происходит изменение длины волны, как и при комбинационном рассеянии, но только менее заметное. Это связано с тем, что флюктуации в отличие от примесных неоднородностей не являются застывшими, а все время то возникают, то исчезают. Изменение длины волны при рассеянии света является результатом такого кинетического процесса. Чем быстрее протекают флюктуации, тем больше изменяется длина волны при рассеянии света. Так, например, о быстроте перемещения флюктуаций плотности можно судить по тонкой структуре линии рассеяния. [c.27]

Исследование ферментативных реакций в предстационарном режиме нуждается в специальной экспериментальной технике, поскольку используемые методы должны иметь достаточно высокую временную разрешающую способность. Мертвое время экспериментальной методики должно быть существенно меньше времени протекания реакции в предстационарном режиме. В качестве примера рассмотрим случай реакции с участием одного промежуточного соединения. Экспериментальную методику можно считать удовлетворительной, если ее мертвое время будет меньше величины т [см. уравнение (5.109)]. Используя наиболее характерные для ферментативного катализа значения констант скоростей, можно оценить величину т. Величина константы скорости образования фермент-субстратного комплекса ( 1) для большинства ферментативных реакций лежит в диапазоне 10 —10 М" X Хс (см. гл. VII). Типичное значение Кт, характерное для многих ферментативных реакций, равно 10 М. Если положить минимальную концентрацию субстрата равной 10" М (эту концентрацию еще можно определить чувствительным спектрофотометрическим методом), зна-чениет будет лежать в диапазоне 10 —10" с. Это показывает, что для исследования предстационарной кинетики ферментативных реакций необходима специальная экспериментальная техника, позволяющая регистрировать кинетические процессы в микро- и миллисекундном временном диапазоне. [c.204]

Подробный анализ кинетики фототока, основанный на решении уравнений диффузии, описывающих изменение во времени концентраций и промежуточных частиц, дан в [58, 59]. Для реализации кинетических возможностей фотоэмиссионного метода необходимы измерения фототока (или создаваемого им заряда) за времена соответствующих процессов. Схема измерений разработана в [60—62], ее подробное описание дано в [58]. Фотоэмиссия [c.215]

Изучение природы активных центров, а также строения и свойств поверхностных соединений, образующихся при взаимодействии молекул с поверхностью катализатора, позволяет глубже проникнуть в механизм гетерогенного катализа и ближе подойти к решению задачи научного подбора катализаторов. Широко используемые в настоящее время кинетические методы исследования каталитических реакций не могут дать прямую информацию о промежуточных стадиях каталитического процесса. Многие детали каталитических реакций не удается выяснить также при помощи других физико-химических методов исследования, например применением изотопов. В ряде случаев эта задача может быть успешно решена применением инфракрасной спектроскопии, которая позволяет следить за превращением молекул непосредственно на поверхностж катализатора, что открывает большие возможности для изучения промежуточных стадий каталитических реакций [1, 2]. [c.253]

Поэтому для рассмотрения динамических режимов и построения соответствующей модели требуется не только выделение масштабных уровней процесса, но, главное, декомпозиция составляющих процесса по характеристическим временам их протекания. Необходимость использования стационарной или нестационарной кинетической модел надо соотносить с моделью процесса на других масштабных уровнях, сопоставлять характеристические времена составляющих процесса на разных масштабных уровнях. [c.241]

Движушиеся массы двигателя и приводимой машины представляют собой накопитель кинетической энергии. Аккумулирование и высвобождение этой энергии, осуществляемые во время переходных процессов, являются одним из основных факторов, оказывающих влияние на динамику чисел оборотов двигателей. Изменение остальной аккумулируемой в двигателе энергии часто пренебрежимо мало по сравнению с изменением кинетической энергии. При анализе таких случаев достаточно применить динамическое уравнение для движения масс, рассматривая остальные зависимости как квазистационарные. Они определяются соответствующими моментными или мощностными характеристиками двигателя и приводимой машины. Эти случаи рассматриваются в разд. 10.1. [c.385]

Как правило, лактамы, содержащие б или более атомов углерода, могут полимеризоваться любым способом, в то время как лактамы с меньшим числом атомов углерода полимеризуются только по ионному механизму (анионному или катионному). Объяснению механизмов этих реакций посвящены работы Гер-манса и др. [3] и Вайлота [4], а Раймшюссел [5] обобщил принятые в настоящее время кинетические схемы процессов. В связи с тем что из всех лактамов капролактам, несомненно, представляет наибольший технический интерес, ниже обсуждаются механизмы полимеризации именно этого соединения, которые являются типичными для данных процессов. [c.47]

В заключении этого раздела необходимо отметить, что выделение реакций спинового захвата в отдельную группу настолько же условно, насколько условны юнятия короткоживущий я стабильный радикал. В зависимости от условий проведения процесса кинетическая устойчивость возникающих радикальных аддуктов может сильно изменяться. Критерием, также условным, может быть возможность экспериментальной регистрации радикального аддукта за время, меньшее, чем время протекания процесса гибели аддуктов. [c.149]

Возвращаясь к кинетической картине коагуляции, важно подчеркнуть, что остановившийся на некоторое время коагуляционный процесс возобновляется без дополнительного внешнего воздействия. Следовательно, во-зобновление коагуляции подготавливают скрытые изменения, происходя- 1,2 щие в индукционном периоде. Можно предположить, что они состоят в постепенной гидрофобизации адсорбционных слоев эмульгатора и утоньше-нии граничных гидратных прослоек под влиянием электролита, присутствующего в латексе. Это подтверждается результатами опытов, представленными на рис. 7 [13]. При введении небольших количеств электролита относительная вязкость латекса снижается до некоторого минимума. Вплоть до этой точки в латексе не происходит агрегации частиц ни непосредственно при введении электролита, ни при выдерживании в течение месяца (тг = = onst). При дальнейшем возрастании концентрации электролита начинается агрегация частиц, появляется структурная вязкость и латекс коагулирует. Из измерений относительной вязкости для ряда латексов было найдено, что от значений 5,0—12 10 м у исходных образцов эффективные толщины гидратных прослоек при введении электролита снижались (в точке минимума вязкости) до 3,0—6-10 м. Отсюда можно заключить, что утоньшение гидратных прослоек до некоторых критических значений способствует потере устойчивости и наступлению коагуляции, связанной не только со снижением барьера электростатического отталкивания, но и с гидрофобизацией межфазных адсорбционных слоев. [c.217]

В то же время кинетические уравнения каталитических реакций, хорошо описьшающие зависимость скорости реакций от концентраций, реагирующих веществ, если даже они не отражают истинный механизм реакций, вполне пригодны для проектирования аппаратов (реакторов) и оптимизации процесса, т.е. для решения практических задач. В этом плане данные [c.117]

Ниже будут рассмотрены некоторые приложения теории Крамерса, а также иных динамических подходов к задачам физикохимической кинетики (диссоциации молекул, процессам релаксации). Основное внимание будет уделено исследованию поведения системы двухатомных молекул в атмосфере инертного газа, играющего роль термостата. Такая система относительно проста, та1К что некоторые характеристики процесса могут быть получены в аналитическом виде. Кроме того, рассматриваемая задача очень характерна и на примере решения ее могут быть проиллюстрированы особенности применяемых в настоящее время кинетических подходов. [c.118]