Диаграммы химических синтезов

Теперь можно уточнить понятие маршрута химического синтеза . С эт ой целью рассмотрим понятие диаграммы химического синтеза . Под диаграммой химического синтеза конечного соединения С из множества М исходных соединений будем понимать некоторую связную р-сеть специального вида, обладающую следующими свойствами [c.190]

В настоящее время круг объектов, при изучении которых применяется построение диаграмм состав — свойство, расширился и распространился на все отделы неорганической химии, химической технологии (включая силикаты, удобрения), петрографию, на ряд объектов органической химии. В последние десятилетия метод физико-химического анализа широко используется в сравнительно новых областях химии полупроводников, теории и технике выращивания монокристаллов, радиохимии, синтезе сег-нетоэлектриков. Диаграммы состояния используются преимущественно в современном материаловедении при создании новых материалов с заранее заданными свойствами (таких как композиционные материалы различных типов, материалы, полученные методом сверхбыстрой закалки и т. д.), отличающихся тем, что они включают в свой состав, как правило, большое число компонентов. Системы с числом компонентов четыре и выше называются многокомпонентными. Их изучение и построение затруднено, во-первых, сложностями графического изображения и, во-вторых, большим объемом экспериментальной работы. Здесь на помощь физико-химическому анализу могут быть привлечены методы ма-чйтического планирования эксперимента позволяющие строить [c.279]

Аналогичным образом будет обстоять дело в случае любых диаграмм химического синтеза, включающих контуры. Синтезы по таким диаграммам с контурами могут представить практический интерес лишь в очень специальных случаях (хотя они очень важны, например, для биохимии, где биологически катализируемые реакции могут протекать со 100%-ным выходом) с точки зрения обычной лабораторной практики они не заслуживают внимания. [c.191]

Поэтому диаграммы химического синтеза, которые содержат контуры, следует исключить из дальнейшего рассмотрения. Другими словами, диаграммы химического синтеза должны представлять собой ациклические графы. [c.191]

Диаграмму химического синтеза будем считать уточненным эквивалентом понятия маршрут химического синтеза . Если ука- [c.191]

Такой чисто переборный алгоритм может быть улучшен применительно к различным конкретным вариантам задач поиска оптимальных маршрутов химического синтеза. Например, если необходимо найти диаграмму синтеза заданного соединения из некоторого допустимого набора исходных веществ при дополнительном условии минимальности числа стадий синтеза, можно использовать прием встречных потоков , предназначенный для нахождения кратчайшего в сети пути, соединяющего две заданные вершины. В данном случае имеется в виду, что в р-сети, с одной стороны, из вершины, соответствующей заданному соединению С, а с другой стороны, из всех вершин, соответствующих допустимым исходным соединениям химического синтеза, одновременно запускаются два встречных потока на первом шаге, начиная от точки С, выполняется операция обратное движение нл один шаг одновременно по всем входящим ветвям и в то же время из всех вершин, соответствующих исходным соединениям, осуществляется вполне аналогичная операция прямое движение на один щаг , причем это делается одновременно по всем ветвям, выходящим из этих вершин. [c.193]

Способы получения исходных для конденсационного метода метастабильных систем основаны на анализе фазовых диаграмм состояния систем твердое тело — пар, твердое тело — жидкость, твердое тело — раствор, жидкость — жидкость и т. д. Обычно стабильную гомогенную фазу (пар, раствор, расплав) превращают в метастабильную, пересыщенную или переохлажденную, быстро изменяя температуру, давление или концентрацию. Другой общий путь получения метастабильных систем — химический синтез нерастворимых или нелетучих соединений из компонентов стабильных гомогенных растворов, расплавов или парообразных систем. [c.10]

При последующем рассмотрении различных реакций синтеза диаграмма на треугольнике Гиббса или на четырехугольнике обменного разложения будет рассматриваться уже не как диаграмма состояния или фазовая диаграмма, но только как химическая диаграмма. Химическая диаграмма позволяет легко сопоставить реакции, реально протекающие в системе, и в то [c.171]

Однако вышеприведенным условиям могут удовлетворять не только р-сети. имеющие вид дерева. В частности, если рассмотреть в целом р-сеть, показанную на рис. У-<1, г, не являющуюся деревом, то оказывается, что она удовлетворяет условиям, необходимым для диаграммы синтеза соединения ав из исходных соединений 02 и 07 с получением побочного продукта 04. Однако для того чтобы в соответствии с этой диаграммой приступить к синтезу Об. недостаточно располагать только соединениями 02 и о . Дело в том, что осуществление любой химической реакции возможно только при наличии всех соединений, являющихся исходными для данной реакции. В случае же трех реакций 1, 2 и 3, которым на диаграмме синтеза соответствуют вершины г, гг, Гз сУ , входящие я состав контура иь г аз Г2 а Гз а] , выполнение любой из них требует наличия соединения, которое (если ограничиться заданным составом исходных для синтеза соединений) в свою очередь может быть получено лишь на- более поздних этапах синтеза. [c.191]

НИЯ информации осуществляется наиболее эффективно. При переходе от одной схемы к другой изменяются потоки продуктов. Последние выбираются исходя из максимума термодинамического (информационного) критерия эффективности, в качестве которого принимается сумма энтропий выбора для каждой колонны. Достоинством такого подхода к синтезу схем является попытка учесть вероятностный характер протекания процесса, однако используемый критерий оптимальности не отражает физико-химических свойств разделяемой смеси. Этот метод эффективен в тех случаях, когда отсутствуют ограничения, налагаемые фазовыми диаграммами, т. е. в случае разделения идеальных смесей. [c.482]

Сигнальные графы нашли широкое применение в исследовании электрических цепей и линейных электромеханических систем [12]. Они оказались весьма эффективным аппаратом при анализе и синтезе химико-технологических систем, где построение сигнальных графов требует в качестве необходимого промежуточного этана вывода структурных графов или блок-схем по известным уравнениям, описывающим систему [И]. Важное преимущество развиваемого подхода к анализу и синтезу физико-химических систем состоит в том, что сигнальный граф ФХС можно построить непосредственно по связной диаграмме системы, минуя стадии вывода системных уравнений и построения блок-схем [101. [c.218]

Диаграмма связи диффузионных и релаксационных явлений в материале сополимера, полученная простым присоединением диаграммы связи реологической модели вязкоупругого состояния полимера к фрагменту диаграмм связи, отображающего диффузионные явления сплошной среды, представлена на рис. 4.4. Построенная диаграмма замкнута относительно преобразований энергии в ней, увязывает макроскопическое движение элементарного объема системы с физико-химическими характеристиками ее макроструктуры. Поэтому синтез уравнений системы по ее диаграмме приводит к замкнутой системе уравнений процесса набухания сополимера с учетом движения реальной сплошной среды и пере- [c.309]

Особенности использования диаграмм состояния в синтезе подробно рассмотрены в книге Михеева В. И. Метод физико-химического анализа в неорганическом синтезе.—М. Наука, 1977. С. 272. [c.397]

На основании учения о гетерогенных равновесиях Гиббса, руководствуясь правилом фаз, Н. С. Курнаков предложил строить диаграммы состояния и диаграммы состав — свойство и по ним судить о характере химического взаимодействия компонентов. Изучение диаграмм состав — свойство имеет большое значение для синтеза новых соединений. На основе полученной диаграммы можно сознательно выбрать условия образования и выделения соответствующего вещества. [c.264]

В семнадцатой главе описаны методологические приемы решения прямой задачи определения на ЭВМ физических характеристик полимеров и низкомолекулярных жидкостей по их химическому строению и обратной задачи -компьютерному синтезу полимеров с заданным комплексом свойств. Решение этих задач выполнено методами фрагментов и отдельных атомов. Разработаны соответствующие программы, позволяющие рассчитать свыше 50 химических свойств линейных и сетчатых полимеров и сополимеров, а также ряд важнейших свойств низкомолекулярных жидкостей. Обсуждается методика построения диаграмм совместимости свойств полимеров, использование которых может существенно упростить решение прямой и, особенно, обратной задач компьютерного материаловедения. [c.18]

При больших различиях в плотности между отдельными компонентами или между исходными веществами и конечным продуктом может произойти ухудшение гомогенности вследствие разделения по плотности до или после реакции взаимодействия. По сравнению с методом сплавления остальные способы получения сплавов имеют в лаборатории меньшее значение. Однако в отдельных случаях может оказаться целесообразным получать сплав путем-восстановления (химического или электрохимического) соединений металлов. Некоторые интерметаллические соединения могут быть выделены в виде остатков от растворения соответствующих сплавов. Важное значение для успеха синтеза имеет знание фазовой диаграммы данной металлической системы. Пр наличии этих сведений в литературе (см. ниже) их следует привлекать для решения синтетической задачи. [c.2142]

Мы сочли целесообразным ввести в экспериментальную часть практикума раздел, содержащий некоторые методики синтеза, очистки и анализа ПАВ, так как получение препаратов ПАВ и их характеристика являются необходимым этапом, предшествующим исследованию коллоидно-химических свойств. Некоторые методики, приведенные в практикуме, созданы на базе совместных научно-исследовательских работ кафедры коллоидной химии ВГУ и Всесоюзного научно-исследовательского института поверхностно-активных веществ (например, метод построения фазовой диаграммы растворов ПАВ по данным электропроводности, в разработку которого значительный вклад внесла И. И. Гермашева. Ею же отработана методика изучения кинетики поверхностного натяжения по ка/пиллярному поднятию). Методика синтеза до-децилсульфата натрия любезно предоставлена С. А. Панаевой. Работы 13, 18—21, 24—25 написаны совместно с П. Е. Кашлинской. [c.4]

На р-сети, показанной на рис. У-1,г, утолщенными ветвями выделена подсеть, включающая ДГХП реакций 1 и 2, которая, будучи сама по себе р-сетью, обладает всеми требуемыми свойствами диаграммы химического синтеза соединения 05 из исходных соединений а, и аг с получением в качестве побочных продуктов соединений 04 и Од. Разумеется, что эта же р-сеть одновременно является диаграммой синтеза соединения ад из исходных соединений Я1 и аг с получением [c.190]

Рассмотрена химия твердого тела как последовательность взаимосвязанных областей химическая связь в твердых телах, основы статистической физики твердого тела, химия дефектов структуры и нестехиомет-рия, фазовые диаграммы, химические и физико-химические превращения в твердых телах. Описаны методы синтеза и исследования твердофазных материалов. [c.2]

Физико-химические явления процесса фосфорилирования, протекающие в твердой среде, характеризуются существенной неста-ционарностью, сущность которой определяется взаимоотношениями между рассматриваемыми стадиями. Для синтеза диаграммы связи процесса разобьем гранулу сополимера на N зон с характеристическим размером каждая из которых, за исключением последней, геометрически представляет шаровой слой. Будем выделять стадию химического превращения сополимера последовательно в каждой из этих зон, где достигается локальный максимум скорости химического превращения сополимера. Критерием перехода реакционной зоны с г-го в (г + 1)-е положение является условие полного превращения исходного твердого реагента (сополимера) в г-й зоне р (г) 0. В результате последовательно получим топологические суперпозиции. [c.340]

На основе концепции энергетического анализа В.В.Кафаровым, В.А.Ивановым, Д.А.Бобровым и др. разработаны методы синтеза оптимально организованных реакторных подсистем в производствах аммиака и метанола. Предложен метод построения энерготехпологических диаграмм, позволяющий сочетать корректность решения с доступностью расчетных процедур. Научные разработки использованы при проектировании нового процесса совместного 1голучепия метанола и высших спиртов, используемых как компоненты моторных топлив. Получены эксергетические оценки и разработаны мероприятия, обеспечивающие практически полную рекуперацию энергии химических превращений, [c.13]

В практикуме описаны лабораторные работы по химии и технологии полупроводни ков. Пособие предназначено для изучения основных методов физико-химического ис следования конденсированных систем (ДТА, тензиметрические методы, построенИ Р—7— -диаграмм, методы микроструктурного анализа и микротвердости), различны. методов синтеза, кристаллизационной очистки и выращивания монокристаллов полу проводниковых соединений, а также зтгакомит с основными технологическими опера днями в производстве полупроводниковых приборов (окисление, диффузия, эпитаксия травление). [c.2]

Разработаны физико-химические основы использования методов мягкой химии для получения наноразмерных порошков рения, его сплавов с молибденом и вольфрамом при рекордно низких (< 500°С) температурах. В качестве прекурсоров используют оксометилаты Re (VI) и Re (V) и биметаллические оксометилаты Re-Mo и Re-W, в которых соотношение металлов контролируемо задается на стадии электрохимического синтеза. С использованием монокристальных методов РА решены структуры оксо-метилатов рения и биметаллических оксометиллатов. Впервые построена Р-Т-х диаграмма состояния системы рений - кислород. [c.105]

В области гетерогенных равновесий диаграммы систем жидкость-пар и жидкость - твердое тело характеризуются наличием особых точек различной компонентности, что налагает определенные ограничения на процессы ректификации и кристаллизации. Синтез сложных технологических схем, как однородных, так и неоднородных, позволяет выявить оптимальные схемы. Все перечисленные объекты исследования нелинейны, зачастую имеют прямые и обратные связи, и их моделирование впрямую исключает возможность обобщения полученных результатов. Привлечение различных топологических приемов и методов, основанных на топологических инвариантах, позволяет создать общую качественную теорию в области колебательных химических реакций, где в параметрическом пространстве наряду со стационарными точками наблюдают, устойчивые, неустойчивые, а также устойчиво-неустойчивые предельные циклы. В области гетерогенных равновесий появляется возможность создать общую теорию распределения стационарных точек и сепаратрических многообразий, ограничивающих развитие процессов ректификации и кристаллизации и разработать алгоритмы синтеза оптимальных схем разделения. [c.57]

Химики используют в своих рассуждениях мысленные образы, структурные формулы (СФ), структуры Кекуле, диаграммы ORTEP. Однако в меньшей мере используется основная математическая структура этих конструкций. Нашей целью будет разработка алгебраических и топологических характеристик такой структуры первоначально для квантовой химии (молекулы, стадии молекулярных реакций), затем в известной степени для химической кинетики и динамики (нахождение возможных путей, механизмов, определение их стационарных состояний, устойчивости, колебаний). Для квантовой химии, т. е. микрохимии , будут разработаны правила с целью получения обычным путем основных электронных характеристик молекул [система уровней молекулярных орбиталей (МО), реакционная способность, устойчивость к искажениям] и в некоторых математических классах непосредственно из структурных формул или диаграмм ORTEP. На макрохимическом уровне, т. е. при нахождении всех математически возможных путей синтеза, механизмов, при разработке правил стадия/соединение, связывающих число реагентов, продуктов, интермедиатов, катализаторов, автокатализаторов с числом элементарных реакционных стадий в химической смеси и затем с динамическими неустойчивостями, будут использоваться представления иного типа — реакционные схемы, являющиеся графами с двумя типами линий и двумя типами вершин [I]. [c.73]

Для соврем. Ф.-х. а. характерно широкое применение термодинамич. методов (феноменологических и статистических), математич. моделирование фазовых диаграмм сложных систем с применением ЭВМ, развитие исследовании ири экстремальных значениях т-ры и давлепия, расширение числа компонентов изучаемых систем. Ф.-х. а.— осн. метод исследования металлич. сплавов, р-ров и расплавов солей, орг. в-в, минералов, полупроводниковых материалов, соединений РЗЭ и т. п. он является теор. основой технологии многих из этих в-в. Метод успешно использ. также для решения задач синтеза соединений для новой техники. фАносов В. Я,, Озерова М, И,, Ф и а л к о в Ю. Я., Основы физико-химического анализа. М., 1976. [c.620]

Разработанный Ферштом эмпирический подход к изучению термодинамических и кинетических аспектов свертывания белковой цепи с привлечением сайт-направленного мутагенеза позволил автору и сотрудникам проанализировать все этапы формирования трехмерной структуры белка (барназы), не содержащего дисульфидных связей [31-33]. Изучение обратимой денатурации начинается с тщательного визуального анализа трехмерной структуры белка с целью выявления остатков, которые предположительно могут играть важную роль в структурной стабилизации и кинетике свертывания. Следующий этап заключается в модификации потенциально важных для сборки межостаточных взаимодействий путем специальных химических изменений белковых цепей актуальных остатков и сайт-направленного мутагенеза. Завершается этап составлением оптимального набора и его синтеза методами генной инженерии. Далее проводятся термодинамические и кинетические экспериментальные исследования механизма ренатурации (денатурации) нативного белка и мутантов, определения констант равновесия, констант скорости и величин изменений свободной энергии Гиббса стабильных структур, промежуточных и переходных состояний. Найденные значения используются для построения энергетических профилей путей свертывания белковых цепей дикого и мутантного типов. На их основе определяются разностные энергетические диаграммы, которые показывают различия в уровнях энергии всех состояний на пути свертывания белка и мутантов. Реализация описанной процедуры приводит к эмпирическим зависимостям между важными для свертывания белковой цепи взаимодействиями боковых цепей и параметрами, по мысли Фершта, характеризующими кинетику, равновесное состояние и механизм ренатурации [И]. Каждая мутация, которая в [c.87]

Диаграммы состояния некоторых важнейших фосфатных систем (рис. II.5) показывают, что последние весьма тугоплавки. Для фосфатов характерны полиморфные модификации (табл. II.4) некоторые высокотемпературные модификации можно стабилизировать добавками других фосфатов. Так, высокотемпературные - a3(P04)2 и -Sr(P04)2 становятся стабильными при комнатной температуре, если введены добавки фосфатов цинка, магния и алюминия, что существенно при синтезе двойных фосфатных люминофоров, активированных Sn(II) [45—52]. Сведения о фазовом составе основы фосфатных люминофоров имеют большое практическое значение, так как различные фазы часто резко различаются по люминесцентным свойствам. В фосфатных системах, например ZnO— aO—Р2О5 или ZnO—SrO—PgOj, образуются как твердые растворы, так и индивидуальные химические соединения, в частности, с общей формулой (МеМе )з(Р04)2 [45—52]. [c.39]

Если ннтерметаллическая фаза находится на термической фазовой диаграмме по соседству с чистым компонентом (а-фазой) и если между обеими фазами имеются существенные различия в отношении растворимости и соответственно реакционной способности (в смысле большей химической активности чистого компонента), то для получения желаемого препарата можно, работая по одному из методов высокотемпературного синтеза, использовать избыток соответствующего компонента и затем отделить иитерметаллическое соединение от избытка при помощи подходящего растворителя. При медленном охлаждении расплава особенно хорошо образованные кристаллы интерметаллической фазы могут оказаться включенными в чистый компонент. В таких случаях говорят вообще о методе выделения фазы в качестве остатка после растворения. Растворение фаз, легче поддающихся химическому воздействию, проводят в зависимости от обстоятельств путем электрохимического окисления или при помощи растворения в водных растворах кислот, щелочей или жидком аммиаке. [c.2162]

Баррер и Маршалл [88] исследовали гидротермальный синтез стронциевых цеолитов из гидратированных гелей общ,его состава 8гО А120д-и8102, в которых п изменялось от 1 до 9. Гели были получены из перекристаллизованной 8г(ОН)2-ЗНзО, свежеосаж-денной А1(0Н)з п коллоидного золя 8102. Согласно рентгеноструктурным данным, все полученные цеолиты, по-видимому, структурно родственны природным цеолитам (табл. 4.15). Полученные цеолиты включают новые синтетические типы феррьерита (8г-В) и югаваралита (Sг-Q). Остальные синтетические цеолиты (8г-С, 8г-Р, 8г-1, 8г-М и 8г-К) сходны со структурами, синтезированными в других системах. Помимо рентгеноструктурного анализа, проведены ДТА и ДТГ стронциевых цеолитов, а цеолитный характер образцов 8г-Р и 8г-В подтвержден и данными адсорбционных исследований. Однако ни один из цеолитов, содержащих 8г, не был подвергнут химическому анализу с целью определения его состава. После завершения кристаллизации щелочность холодных маточных растворов была не слишком большой pH 7 или несколько больше. На рис. 4.1.3 представлена реакционная диаграмма, связывающая содержание 8102 в геле с температурой образования стронциевых цеолитов. [c.310]

Л. В. Брятовым [5] было проведено детальное изучение части физико-химической системы 810г—ЫагО—СО2—Н2О. Построен и проанализирован ряд р—7-диаграмм для 5- и 10 %-ных растворов ЫагСОз при температурах до 400°С, давлениях до 160 МПа и различных степенях заполнения (72,5—91%). что позволило изучить наиболее интересную для синтеза кристаллов кварца [c.27]

В основу классификации и физико-химического изучения фторфло-гопитовых шихт, а также суждений о процессе слюдообразования и сопутствующих реакциях положена псевдотройная диаграмма форстерит — лейцит — селлаит с фигуративной точкой фторфлогопита в центре треугольника и полями кристаллизации минералов-примесей, типичных для синтезируемой фторслюды [35]. Данная диаграмма (рис. 2) характеризует любые шихты из оксидов и фторидов калия, магния, алюминия и кремния, применявшиеся в мировой практике для синтеза фторфлогопита. [c.14]

Диаграммы состояния дают представление об условиях и последовательности минералообразования в исследуемых системах, позволяют сделать заключение о характере реакций, ведущих к образованию интересующих соединений. Поэтому изучение диаграмм состояния является необходимой теоретической основой процессов синтеза. Фторсиликатные системы, в которых при определенных условиях могут образоваться фазы фторамфиболового состава, изучены недостаточно. Это обусловлено прежде всего экспериментальными трудностями сложным химическим составом, агрессивностью и склонностью к гидролизу оксифторидных систем, а также присутствием летучего компонента — фтора. Имеющиеся в литературе диаграммы состояния фторсиликатных систем, отвечающих составам фторамфиболов, приведены в монографии Л. Ф. Григорьевой и др. [22, 28]. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология