Катализаторы силовое поле

Для понимания сути гидрирования основной интерес представляет первичный процесс диссоциации Н - 2Н и установление его причин. Принято считать, что диссоциация на атомы есть предел деформации молекулы, попавшей в силовое поле поверхности катализатора. Было высказано предположение, что при ориентированной адсорбции водорода платиной его молекула деформируется. Электроны молекулы водорода смещаются к положительно заряженной поверхности и как бы погружаются в нее, а ионы водорода остаются на поверх,ности. Такая деформация сильно активирует водород, поэтому он и становится способным к присоединению по месту связи С=С. И. Лэнгмюр считал, что поверхностное поле катализа- [c.426]

Процесс формирования промежуточных поверхностных соединений происходит на активных участках активные центры) катализатора. Силовые поля активных центров ослабляют связи между атомами адсорбированных молекул, что и приводит к возрастанию реакционной способности. Важно подчеркнуть, что активные центры составляют весьма небольшую долю поверхности. Это подтверждается действием каталитических ядов, блокирующих активные центры ничтожное количество их уменьшает активность катализатора или выводит из строя большие его массы. Путем дозировки отравления можно даже определить число активных центров на поверхности катализатора. [c.125]

При гетерогенном положительном катализе, как и при гомогенном, ускоряющее действие катализатора обусловлено тем, что реагирующие вещества образуют промежуточные поверхностные (адсорбционные) соединения, что снижает общую энергию активации. Образуются адсорбционные соединения на активных центрах катализатора. Силовые поля этих центров ослабляют связь между атомами адсорбированных молекул, что и вызывает возрастание их реакционной способности. Эта идея впервые была высказана Д. И. Менделеевым. [c.53]

Рис. 2. Зависимость активности цеолитных катализаторов от силового поля катиона

Весь процесс сводится к тому, чтр активная поверхность катализатора действует на молекулы не непосредственно, а через адсорбированный слой молекул, которые не крекируются, а дегидрируются, передавая водород молекулам, находящимся в силовом поле катализатора. Первичным актом крекинга является разрыв наиболее слабых связей с образованием радикалов, которые сейчас же насыщаются водородом. Этим каталитический крекинг принципиально, по С. Н. Обрядчикову, отличается от термического крекинга, [c.320]

Позднее была установлена зависимость между гидрирующей активностью и ионным радиусом металлов. Молекулы водорода в силовом поле металлического катализатора деформируются и диссоциируют на атомы и ионы [c.427]

Наиболее простое объяснение образования активных центров на поверхности твердых катализаторов заключается в наличии неровностей иа их поверхности. Так, на снимках, полученных с помощью электронного микроскопа, видно, что даже хороню отполированная блестящая поверхность меди или серебра имеет зубцы и выступы порядка 10- —10 м. Нетрудно догадаться, что атомы твердого вещества, расположенные в углублениях, энергетически более уравновешены по сравнению с атомами, находящимися на выступах шероховатой поверхности катализатора. На этих атомах, имеющих свободное силовое поле, в первую очередь происходит адсорбция реагирующих молекул. [c.164]

В 1925 г. английский ученый Г. Тейлор предложил теорию активных центров катализатора. Согласно этой теории активные центры возникают в тех же местах поверхности катализатора, где атомы слабее всего связаны с кристаллической решеткой, т. е. там, где силовое поле наименее насыщено (выступы, пики поверхности, грани кристаллов). Таких активных центров, или пиков , очень мало. Они составляют всего лишь 0,1% от всей поверхности катализатора. Установлено, что адсорбция веществ наблюдается на поверхности многих катализаторов, однако только некоторые из них способны вызвать данную химическую реакцию и провести ее в определенном направлении. [c.147]

В 1925 г. X. Тейлор отметил, что не вся поверхность катализатора однородна и что каталитические реакции происходят лишь на отдельных точках поверхности, так называемых активных центрах. Естественно, что эти центры обладают и повышенной способностью к химической (активированной) адсорбции. По X. Тейлору, активные центры образуются на тех местах поверхности, где атомы слабее всего связаны с кристаллической решеткой металла, т. е. там, где силовое поле атомов наименее насыщено. Число таких активных центров, или пиков , сравнительно мало по сравнению с числом адсорбционных мест на всей поверхности катализатора (порядка 0,1%). [c.411]

Действие катализатора в гетерогенных процессах связано с адсорбцией реагирующих веществ на его поверхности. В этих случаях адсорбция носит ясно выраженный специфический характер, т. е. в большой степени зависит от природы катализатора и реагирующего вещества. Под влиянием силового поля катализатора электронные оболочки адсорбированных молекул деформируются, а сами молекулы становятся более активными и реакционноспособными. Для того чтобы реакция началась, потребуется меньшая энергия активации, чем для той же реакции, но без катализатора. [c.88]

В химизме гетерогенного катализа важнейшую роль играет а д-сорбция. Благодаря ей на поверхности катализатора создается увеличение концентрации реагирующих частиц, что уже само по себе ведет к ускорению реакции. Однако несравненно более важным фактором является повышение химической активности адсорбированных молекул по сравнению с их обычным состоянием. Это (как и сама адсорбция) обусловлено действием силового поля катализатора и сказывается в резком возрастании доли успешных столкновений между взаимодействующими частицами. В результате соответ- -ственно увеличивается скорость реакции. [c.346]

Из рис. 32 видно, что атомы твердого вещества, расположенные глубже от поверхности, являются уравновешенными и не имеют свободного силового поля в отличие от атомов, находящихся на периферии и особенно на выступах шероховатой поверхности катализатора. Активные центры могут быть расположены на различных расстояниях по поверхности, причем центры, находящиеся на оптимальных расстояниях, обладают наибольшей адсорбционной способностью (т. е. они требуют минимальной энергии активации). При адсорбции вслед за этими участками поверхности будут включаться другие, менее активные участки, но адсорбция будет протекать при этом уже с меньшей интенсивностью. [c.105]

Для понимания природы гетерогенного катализа имеет большое значение высказанная в 1925 г. X. Тейлором идея о неоднородности поверхности твердого катализатора. По Тейлору, элементарный акт каталитической реакции совершается не в любом месте поверхности катализатора, а лишь на отдельных точках, так называемых активных центрах. Эти центры отличаются повышенной адсорбционной способностью. Подобные центры образуются в тех местах поверхности, где атомы катализатора слабее всего связаны с его кристаллической решеткой, т. е. там, где их силовое поле наименее насыщено и сильнее всего могут проявляться силы остаточной валентности. Активные центры связаны с пиками и ямами на поверхности и другими несовершенствами, например выходом дислокаций и прочими нарушениями правильного строения кристаллической решетки твердого тела. [c.278]

Значительный интерес представляет так называемая теорп.ч дислокации (Безекен), которая пытается объяснить и классифицировать явления катализа. В основу этой теории принято положение, что при физическом контакте между катализатором и компонентами реакций первый своим электростатическим полем изменяет траектории электронов (дислокация) реагирующих молекул, благодаря чему эти молекулы получают способность легче и быстрее вступать во взаимодействие. При дислокации в результате изменения энергии и смещения силовых полей образуются метастабильные системы, представляющие продукты взаимодействия катализатора с активированными молекулами. Связи в таких системах должны быть рыхлыми, и катализатор должен максимально деформировать активированные молекулы. Дислокация имеет электрическую (полярную) природу. [c.126]

Адсорбционная теория. Согласно теории гетерогенного катализа (катализ на поверхности), скорость химической реакции увеличивается, если молекулы реагирующих веществ адсорбированы на измельченных частиц 1Х катализатора, в результате чего повышается концентрация этих молекул. Благодаря адсорбции создаются условия для лучшего взаимодействия молекул друг с другом на поверхности катализатора. Возможно также, что при гетерогенном катализе большое значение имеет силовое поле катализатора, под влиянием которого электронная структура адсорбированных молекул нарушается, что способствует более легкому химическому взаимодействию их с молекулами другого соединения. Так как ферменты находятся в клеточном соке в виде мельчайших коллоидных частиц, т. е. образуют с водой гетерогенные системы, то указанные выше представления о механизме гетерогенного катализа могут быть применены и к ферментативным процессам. [c.522]

Если спектральные сдвиги, наблюдаемые для физически адсорбированных красителей Гаммета, являются результатом того, что эти молекулы в возбужденном состоянии адсорбированы сильнее, чем в основном, то целесообразно ожидать, что различие между энергиями адсорбции для этих двух уровней может объяснить большую долю уменьшения разности энергии между ними. Отсюда энергия, соответствующая величине наблюдаемого спектрального сдвига, будет пропорциональна силовому полю твердого тела и дипольному моменту адсорбата. Тогда в случае данного адсорбата можно было бы выявить различия в силовых полях различных твердых тел. Вероятность этого следует из того факта, что во всех случаях катализатор с 12% А Оз обнаруживает большие спектральные сдвиги, чем катализатор с 0,1% АЦОз, что отражает большую полярность поверхности более активного катализатора. [c.45]

Направление валентностей на поверхности твердого тела зависит от характера его кристаллической решетки. На рис. 36 представлена геометрическая модель силового поля потенциальной энергии атомов, изображаемых в виде шаров. На рисунке показано расположение атомов катализатора Кь Кг, Кз и К4 и реагирующих веществ А, В, С и В в реакции (I), протекающей по дублетному механизму. [c.199]

Процесс взвешивания совокупности твердых частиц в потоке газа или жидкости для интенсификации гетерогенных фнзико-хи-мических превраш,ений в настоящее время широко используется в промышленности. Для этого систему частиц, например, гранул катализатора или теплоносителя, находящуюся во внешнем силовом ноле (обычно в поле сил тяжести, реже — в поле центробежных сил), продувают потоком жидкости или газа, направление движения которое противоположно направлению внешнего силового поля. В определенном интервале скоростей потока частицы оказываются взвешенными в ней, а их выносу потоком из аппарата препятствует внешнее силовое поле. С макроскопической точки зрения состояние такой системы стационарно, хотя частицы интенсивно движутся друг относительно друга, способствуя одновременно перемешиванию взвешивающего потока. [c.70]

Контакт наблюдается в каждом каталитическом процессе, но в целом ряде случаев результат реакции не может быть истолкован образованием промежуточных соедивений, в состав которых обязательно входил бы катализатор... Механизм катализа, по представлению Д. И. Менделеева, не требует образования п]эомежуточных продуктов, а зависит от степени напряжения химической системы, какая необходима для химического акта и приобретается в контакте с другим телом... Изменения динамических свойств молекул и их формы в процессе катализа не могут подлежать сомнению, и, следовательно, они-то и являются главной причиной возникновения и течения каталитических реакций... Деформация молекул происходит под действием развиваемого активной поверхностью катализатора силового поля, влияющего на конфигурацию частиц и подготовляющего эти частицы к взаимодействию между собой... (стр. 24). [c.195]

Г>()1 объясняет это тем, что кокс покрывает ке поверх [ сгь кусочков катализатора, а пропитывает их равномерно, диффундируя внутрь. А. А. Баландин полагает, что обломки глубоко идущего распада молекул в первый период функционирования поверхности катализатора рассредоточиваются между активными центрами поверхности под влиянием ее силового поля, не закрывая активных центров. По мере накопления обломков начинается сплошное коксование поверхности за счет прекращения доступа реагирующих молекул к активным центрам катализатора падает его актп]И10сть. [c.58]

Исследовано luiiiuirae степени промывки на каталитические свойства ] еолита. Показано, ччо отмывка натриевого цеолита типа X до pH 9 являемся оптимальной, iлаталитическая активность приведепных катализаторов прямо пропорциональна силовому полю ионообменного катиона в реакции дегидрата] ии н-бут ап ола-1. [c.315]

Из рис. 1, на котором приведена зависимость стеленц нревраш ения кумола а от силового поля ионообменного катиона, видно, что, хотя характер этой зависимости для цеолитов типа X несколько отличается от такового для цеолитов типа У, суш,ествует общая закономерность чем больше силовое поле катиона, тем активнее цеолитный катализатор. Следовательно, для цеолитов с двухзарядными катионами сохраняется та же заьопомерност] , которая была установлена для однозарядных цеолитов [1]. [c.316]

На рис. 10 приведена по М. М. Дубинину схема трех типов пор (а — до адсорбции, б — после адсорбции). Переход пар- -— жидкость осуществляется, как и всякий фазовый переход, через стадию дисперсного состояния в виде межфазного слоя. На поверхности поры устанавливается равновесие между адсорбирующимися и десорбирующимися соедипепиями (или продуктами реакции), которое в значительной степени зависит от природы и размера ССЕ, попадающих и уходящих с поверхности адсорбционного слоя. Это равновесие обусловливает определенную толщину адсорбционного слоя, в котором под действием силового поля слоя ири определенных температурах происходит деструкция молекул при энергиях активации значительно меньших, чем энергия активации деструкции молекул в объемной фазе. Толщина адсорбционных и межфазных слоев зависит от размеров адсорбируемых и десорбируемых ССЕ на поверхности катализатора и влияет на выход и качество получаемых продуктов реакции. [c.203]

Основным принципом мультиплетной теории является возможность наложения молекул на поверхность решетки катализатора. Активные центры должны быть расположены на определенных расстояниях. Если они расположены слишком далеко друг от друга, то молекулы реагентов могут адсорбироваться одним активным центром, испытывая при этом ничтожные деформации, недостаточные для протекания каталитической реакции. Такие одноточечно адсорбированные молекулы или десорбируются неизмененными, или перемещаются с одного активного центра на другой. При расположении двух активных центров дуплет) на соответствующем расстоянии друг от друга их силовые поля притягивают молекулу реагента, которая вследствие этого деформируется и через образование промежуточного активного комплекса перераспределяет связи, в результате чего образуются новые молекулы конечных продуктов. [c.139]

А. В. Фрост [10], проводя аналогию в поведении алюмосиликатов и А1С1з, подчеркивает, что в обоих случаях получающиеся продукты одинаковы, и часто имеет место перераспределение водорода, вследствие чего образуются смолы, содержащие поликонденсиро-ванные ароматические углеводороды. По мнению А. В. Фроста, под влиянием силового поля катализатора происходит деформация молекул олефина, и при десорбции получается смесь олефинов, отличающихся лишь положением С==С-связи в цепи. При каталитическом крекинге, как и при всякой каталитической реакции, имеется стадия десорбции продуктов с катализатора. Против такого положения возражает С. Н. Обрядчиков [8], не допускающий десорбции смолистых веществ с катализатора. В результате отсутствия десорбции процесс каталитического крекинга, по данным автора, резко отличается от других контактных реакций. [c.320]

Более сложен механизм гетерогенного катализа. Однако бесспорно, что в этом случае существ12нную роль играет поглощение поверхностью катализатора реагирующих частиц. Процесс также протекает в несколько стадий, но здесь их больше и они иные за счет диффузии частицы исходных реагентов подводятся к катализатору и его поверхность поглощает их (активированная адсорбция). Этот процесс сопровождается сближением молекул и повышением — под влиянием силового поля поверхностных атомов катализатора — их химической активности изменяется структура электронных оболочек молекул и, как следствие, понижается активационный барьер. В результате на катализа- [c.135]

С энергетической точки зренйя ускорение реакций при катализе обусловлено снижением необходимых для их протекания энергий активаций (IV 2 доп. 10). На- -пример, энергия активации гомогенной реакции 2302-Н0 = 280з составляет 60 ккал/моль, а в присутствии платины она снижается до 15 ккал/моль. Такое сниже -ние получается в результате действия силового поля катализатора, за счет которого и осуществляется активированная адсорбция, т. е. отклонение внутренней структуры адсорбированных частиц от их наиболее устойчивого состояния. Даваемая таким образом реагирующей системе в кредит энергия возвращается катализатору при завершении элементарного процесса. Так как по мере снижения энергии активации число реакционноспособных частиц быстро возрастает, соответственно увеличивается и скорость реакции. [c.348]

Механизм каталитического крекинга в общих чертах может быть представлен следующим образом. При каталитическом крекинге превращоишо будут подвергаться только те молекулы, которые вовлекаются в силовое поле катализатора и задерживаются здесь. Это будут преимущественно крупные молекулы сырья и продуктов превращения, обладающие достаточной физико-химической силой притяжеиия. Молекулы меньшего молекулярного веса, а также крупные молекулы, но с малой физико-химической силой притяжения задерживаться в силовом поле не будут, а следовательно, не будут и подвергаться крекингу. [c.212]

В производствах основного органического и нефтехимического синтеза для обеспечения безопасной работы широко используется вентиляция. Вентиляционные выбросы также необходимо очишать от вредных химических вешеств. Для наиболее полного извлечения примесей из воздушных и газовых потоков следует использовать совершенные и высокоскоростные методы и соответствующее оборудование. На первом этапе, как правило, происходит отделение мелкодисперсных твердых частиц (катализатора, твердых реагентов и т д.) с помощью таких гвдромеханических методов, как осаждение и фильтрация (в гравитационном, центробежном, электрическом или другом силовом поле). Далее для очистки от газообразных примесей с целью их повторного использования или превращения в легко улавливаемые вещества применяются сорбционные или каталитические методы (адсорбция, абсорбция, конденсация, хемосорбция, каталитическое превращение и другие процессы). [c.252]

Коэффициенты экстинкции молекул часто сильно изменяются в результате адсорбции. Этот эффект, не говоря о любых других наблюдениях спектральных сдвигов, представляется весьма важным для интерпретации спектральных данных с каталитической точки зрения, так как появление таких изменений делает опасными и ненадежными попытки каким-либо путем оценить степень заполнения поверхности катализатора на основании наблюдаемых оптических плотностей полос поглощения адсорбированных молекул. Эти изменения не могут быть просто связаны с различиями в полярности, поскольку неизвестны соответствующие изменения в системах с растворителем. Изменение коэффициента экстинкции, пожалуй, может быть результатом специфических ориентаций молекул и их электронных векторов по отношению к электронному вектору полярной поверхности. Этот тип оптической анизотропии может приводить или к усилению, или к ослаблению интенсивности поглощения в зависимости от того, адсорбирована ли молекула так, что ее электронный вектор параллелен или перпендикулярен электростатическому полю поверхности. Хотя имеется очень мало количественных данных относительно влияния поля поверхности на интенсивность полос поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, некоторые авторы обсуждали такие эффекты для инфракрасной области [3—5]. Как симбатные, так и антибат-ные изменения коэффициента экстинкции в зависимости от степени заполнения поверхности (0) наблюдались в инфракрасной и ультрафиолетовой областях. Коэффициент экстинкции для хемосорбированного на окиси меди этилена увеличивается с заполнением, тогда как на окиси никеля он падает, показывая, что направление изменения зависит не только от адсорбата, но и от природы адсорбента [6]. Когда с адсорбированными молекулами связано несколько полос поглощения, эти полосы могут по-разному изменяться с заполнением поверхности. Для ароматического соединения, адсорбированного так, что его плоскость параллельна плоскости поверхности, силовое поле, нормальное к поверхности, может увеличивать интенсивность плоских колебаний, в то время как интенсивность неплоских колебаний будет уменьшаться [7] в результате нелинейного изменения относительных интенсивностей с заполнением. Нелинейное изменение относительных интенсивностей полос поглощения связей С—О и С—Н кетонов, адсорбированных на монтмориллоните [5], и связей N—И и С—И аминов, адсорбированных на пористом стекле [8], было интерпретировано на [c.11]

Согласно Бёзекену, искажающее действие вызывается изменением энергии и катализ в мета стабильной системе соответствует смещению силовых полей, которое происходит при взаимодействии силовых полей катализатора с полями активированных связей. [c.49]

Специфическое поведение катализатора, осажденного на носителе, объясняется с помощью теорий адсорбции [269]. Если суммарные адсорбционные силы у массы катализатор —носитель для насыщенных реагирующ 1х соединений больше, чем для ненасыщенных, то катализатор годится для дегидрогениза-ционных процессов в противнем случае вследствие адсорбции ненасыщенных соединений система будет вести себя как катализатор гидрогенизации. Если применяется смешанный адсорбент, который имеет адсорбционные центры, состоящие из различных молекул или агрегатов, то силовые поля адсорбента определятся комбинированием действия обоих компонентов [370]. Например активированный уголь, смешанный с гелем кремневой кислоты, легко адсорбирует газы и пары (аммиак, водяной пар и органические вещества), тогда как чистый уголь легче адсорбирует вещества кислого характера, например-хлор. [c.476]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология