Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Окислительно-восстановительные реакци каталитические

    Многие методы очистки природных и сточных вод основаны на окислительно-восстановительных реакциях. К таким методам относятся биологическая очистка сточных вод, каталитическое разрушение органических веществ кислородом воздуха, обескислороживание воды в паросиловом хозяйстве, удаление железа и марганца пз воды, обеззараживание воды, дехлорирование воды химическими и физико-химическими методами и др. [c.103]


    В последние два десятилетия макроциклические соединения привлекают к себе пристальное внимание исследователей синтезируются и идентифицируются сотни новых макроциклов и их металлокомплексов, изучаются качественные особенности данного класса соединений. Повышенный интерес к этим веществам объясняется их необычными химическими свойствами. Макроциклические лиганды способны связывать разнообразные ионы металлов в комплексы, отличающиеся, как правило, высокой устойчивостью. В таких комплексах ионы металлов могут находиться в различных степенях окисления, включая крайне нестабильные. Многие макроциклические металлокомплексы обладают высокой каталитической активностью, а некоторые из них — необычными электрофизическими свойствами. В связи с этим макроциклические соединения (лиганды и металлокомплексы) находят широкое практическое применение в экстракции, разделении ионов металлов, межфазном катализе, электрохимии, катализе окислительно-восстановительных реакций, электронике, моделировании биохимических процессов и т. д. [c.5]

    Механизм окислительно-восстановительных реакций. В настоящее время многие исследователи весьма скептически относятся к идеям о связи каталитической активности с коллективными свойствами электронов твердого тела (см., например, [23]) и вновь склоняются к чисто химическим концепциям, близким к теории промежуточных соединений. Однако в рамках этих концепций, как ука- швалось в самом начале этой книги, нельзя объяснить многие факты и наиболее фундаментальный из них — явление промотирования и модифицирования без образования новой фазы. Поэтому более вероятным является широкая вариация механизмов катализа от реакций, связанных, главным образом, с коллективными свойствами электронов в твердом теле, до превращений, практически идентичных с объемными гомогенными реакциями. Рассмотрим общий подход к явлениям катализа на полупроводниках на примере наиболее типичных для них окислительно-восстановительных превращений. Для большей конкретности будет рассмотрен случай окисления органических соединений. [c.26]

    Изменения эффективности каталитических процессов, осуществляемых при искусственно создаваемом нестационарном состоянии катализатора, можно, по-видимому, ожидать всегда, если эти процессы протекают по раздельному механизму. В частности, по такому пути протекают такие окислительно-восстановительные реакции, как полное окисление водорода, СО, углеводородов и многих других органических веществ при повышенных температурах, а также парциальное окисление олефинов, спиртов, ароматических соединений. Осуществляя каким-либо образом взаимодействие окислителя с восстановленным катализатором й затем — взаимодействие исходного вещества (в присутствии окислителя или без него) с вводимым в зону реакции окисленным катализатором, можно часто увеличить активность и (или) избирательность за счет того, что в нестационарном режиме катализатор может поддерживаться в состоянии, оптимальном по энергии связи кислорода с поверхностью. Примером этого, кроме уже названных процессов, может служить окисление нафталина во фталевый ангидрид на ванадиевом катализаторе [30]. Для этого процесса активность катализатора становится тем большей, чем больше степень окисленности 0, а избирательность процесса практически не зависит от величины 0 нри [c.40]


    В отличие от первых двух требований, относящихся к термодинамике (увеличение степени компенсации в каталитической реакции, малая прочность промежуточных соединений), следующее важное требование касается скорости взаимодействия реагентов с катализатором это взаимодействие должно происходить быстро, т. е. с малой энергией активации (такой случай изображен на рис. 18). Это особенно важно для гомолитических реакций, в которых разрыв электронной пары требует высокой энергии активации. Поэтому твердые катализаторы окислительно-восстановительных реакций (окисления, гидрогенизации, дегидрирования и т. п.) должны обладать радикальным характером, т. е. иметь неспаренные электроны. [c.100]

    Железоокисные катализаторы характеризуются изменением фазового состава в ходе окислительно-восстановительных реакций, что обусловливает некоторые особенности протекания реакций как в основном процессе, так и в ходе регенерации [3.17]. Ранее предполагалось, что на природном железоокисном катализаторе реакции протекают по радикально-цепному механизму [3.4]. Учитывая рассмотренный в первой главе механизм превращений на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, можно предположить, что наряду с термической частью реакций, протекающих по радикально-цепному механизму, при окислительной каталитической конверсии значительная часть продуктов, в том числе и коксовых отложений, образуется по механизму карбоксилатного комплекса, в отличие от карбоний-ионного механизма реакций в условиях каталитического крекинга на традиционных катализаторах. [c.63]

    Одним из особенно негативных явлений, обусловленных протеканием окислительно-восстановительных реакций в процессе каталитического крекинга, является образование фенола, присутствие которого в сточных водах НПЗ представляет серьезную экологическую проблему. [c.119]

    В окислительно-восстановительных реакциях важная роль принадлежит некоторым катализаторам, являющимся полупроводниками ( 55 ), причем между их каталитическим действием и электронно-физическими свойствами (энергетическими уровнями и работой выхода электрона) существует связь. Так, С. Я. Пшежецкий и И. А. Мясников показали, что существует отчетливая связь между электропроводностью окиси цинка и ее каталитической активностью в реакции дегидрогенизации изопропилового спирта с образованием ацетона. Это наблюдается и между каталитической активностью и температурой, и при сопоставлении результатов, полученных в атмосфере чистого азота, с результатами, получаемыми при добавлении к азоту 0,4% кислорода, сильно снижающего и электропроводность, и каталитическую активность окиси цинка в данном процессе. [c.498]

    Каталитическое окисление на комплексных катализаторах. Многие окислительно-восстановительные реакции рассматриваются как реакции переноса атомных групп или электронов. Окислительновосстановительные реакции с переносом электрона в газовой фазе возможны только при взаимодействии типа [c.629]

    В-третьих, для быстрого протекания каталитических реакций нужно, чтобы катализатор уменьшал энергию активации реакции. Это особенно важно для гомолитических (окислительно-восстановительных) реакций, в которых роль катализатора заключается главным образом в снижении энергии активации при образовании радикалов с разрывом электронной пары. Такими катализаторами будут вещества, имеющие свободные валентности и, следовательно, являющиеся проводниками тока (металлы, полупроводники). Небольшие добавки, повышающие радикальный характер катализатора, будут облегчать переход электронов с катализатора на реагирующее вещество и понижать энергию активации при образовании радикалов на поверхности катализатора. Теоретические основы для выбора втих добавок дает электронная теория. [c.462]

    Предложен, реализован в опытно-промышленном масштабе и с помощью численного эксперимента оптимизирован способ предотвращения образования фенола и протекания окислительно-восстановительных реакций в процессе каталитического крекинга путем подачи восстанавливающего агента — углеводородного газа [14]. [c.208]

    Очень большое влияние на скорость окислительно-восстановительных реакций оказывает введение катализаторов — веществ, способных в десятки и сотни раз увеличивать скорость реакций. Примеров каталитического ускорения химико-аналитиче-ских реакций известно очень много. Например, пероксид водорода окисляет иодид в растворе с очень небольшой скоростью  [c.114]

    Катализаторы могут ускорять только одну реакцию или группу реакций, а также реакции различных типов, т. е. катализаторы обладают или индивидуальной специфичностью, или групповой специфичностью, а некоторые пригодны для многих реакций (см. табл. 8). Типичными катализаторами для окислительно-восстановительных реакций являются переходные металлы, или оксиды, и сульфиды металлов (полупроводники). Для кислотно-основных каталитических реакций типичными катализаторами являются растворенные кислоты и основания, твердые инертные вещества, пропитанные кислотами или основаниями, или твердые кислотные или основные катализаторы — ионные кристаллы, или ионные аморфные гели. Все твердые катализаторы кислотно-основных реакций являются изоляторами. [c.218]


    Каталитические (гомогенные) реакции можно подразделить на кислотно-основные, окислительно-восстановительные, координационно-каталитические и энзиматические (ферментативные). [c.9]

    Ферменты катализируют самые разнообразные реакции гидролиз и дегидрирование, конденсацию, изомеризацию, окислительно-восстановительные реакции и многие другие процессы. Они обладают рядом особых свойств, которые отличают их от органических катализаторов гомогенного типа и других известных катализаторов. Для них характерны исключительно высокая каталитическая активность и низкие энергии активации. [c.186]

    Теория поля лигандов позволяет построить приближенные молекулярные модели каталитических окислительно-восстановительных реакций превращения углеводородов [20, с. 106], в которых реагирующими частицами являются лиганды комплекса, образованного вокруг центрального иона переходного металла. [c.100]

    Переходными называют элементы, в атомах которых происходит постепенное заполнение Зй- и Ак-, 4f- и 5/-орбиталей. Незавершенность внутренней электронной оболочки придает этим элементам целый ряд своеобразных свойств, среди которых способность легко изменять степень окисления занимает важное место. Именно благодаря этому свойству переходные элементы обладают каталитической активностью в окислительно-восстановительных реакциях, Окраска их соединений, указывающая на поглощение в [c.199]

    Полимеры этого типа, так же как и неорганические соединения со свойствами полупроводников, являются катализаторами различных окислительно-восстановительных реакций, причем имеются данные, что их каталитическая активность связана с концентрацией парамагнитных частиц в полимере. [c.412]

    Катализатор изменяет скорость реакции, но не сдвигает равновесия. Катализатор может и участвовать в реакции, образуя промежуточные соединения, но в конце реакции он выделяется в неизменном виде. Для аналитической химии имеет значение главным образом гомогенный катализ окислительно-восстановительных реакций. Скорость окислительно-восстановительной реакции может увеличиваться в сотни, тысячи и миллионы раз под влиянием катализаторов, например ионов водорода (каталитическое влияние кислот). Ионы водорода разлагают анионы кислородсодержащих кислот, например, МпО , МпО , АзО , , с образованием молекул воды, что усиливает окислительное действие кислородсодержащих анионов. [c.115]

    Соединения непереходных металлов, например щелочных и щелочноземельных, обладающих каталитической активностью в реакциях окислительно-восстановительного типа, содержат в своем составе катионы тех металлов, во внешней электронной оболочке которых имеются только электроны. Поэтому для теории катализа важно было разобраться в механизме действия зтих новых катализаторов в окислительно-восстановительных реакциях, выяснить, от каких свойств непереходных элементов зависит их каталитическая активность, изучить механизм протекающих на них реакций. Данные исследования способствовали расширению представлений о каталитических свойствах твердых тел. [c.7]

    Принимая во внимание, что каталитическая реакция является последующей объемной окислительно-восстановительной реакцией, электродный процесс можно представить схемой [c.447]

    Второй способ устранения нежелательного влияния катиона металла заключается в его маскировании и широко применяется в аналитической химии для определения одних катионов на фоне других, в текстильной и бумажной промышленности для отбеливания тканей и бумаги [связывание ионов железа(П1)], в пиш евой промышленности при очистке продуктов от катионов, катализирующих процессы окисления и прогоркания жиров, в химической промышленности. При этом маскируемый катион остается в рабочем растворе, но благодаря связыванию его в высокоустойчивый комплексонат не может вступать в характерные для него реакции и другие взаимодействия. В качестве маскирующих реагентов используются либо полидентатные комплексоны универсального действия для связывания большой группы катионов, либо высокоселективные хеланты для избирательного воздействия на определенный катион, не затрагивающего ионы других металлов. При выборе хеланта для конкретных условий учитываются относительная устойчивость образуемых им комплексонатов рассматриваемой группы катионов, их растворимость, кинетика окислительно-восстановительных реакций, кинетика комплексообразования, каталитические свойства. [c.440]

    Как указывает Г рудников И. Б., нежелательной стадией каталитического процесса в присутствии РеСЬ является образование хлорида водорода, вызывающего коррозию аппаратуры. Остающиеся в битуме ионы железа при эксплуатации будут ускорять старение битумов, способствуя окислительно-восстановительным реакциям, усиливающимся при УФ-облучении. [c.75]

    В окислительно-восстановительных реакциях каталитическое воздействие обусловлено, по-видимому, образованием гомеополяр-ных связей адсорбированных молекул реагирующих веществ с активными центрами катализатора. Эти реакции катализируются металлами и полупроводниками. [c.240]

    В активный каталитический центр входят группы, которые могут ориентировать молекулы субстрата в определенном положении по отношению к активному центру. Активный центр фермента имеет строго определенную структуру. Он подобен матрице, в которую может войти молекула только определенного строения. Обычно в ферменте на участок цепи с молекулярной массой 30 000—80 ООО приходится один активный центр. В настоящее время известно около тысячи ферментов. Отдельные группы ферментов катализируют окислительно-восстановительные реакции (оксидоредуктазы) реакции с переносом групп (трансферазы) реакции гидролиза (гидролазы) реакции отщепления групп атомов негидролитическим путем с образованием двойной связи или присоединением по двойной связи (лиазы) реакции изомеризации (изомеразы) реакции присоединения двух молекул (синтетазы). Приведенный перечень реакций, катализируемых ферментами, показывает, что при температурах 0—40° С в живом организме синтезируются высокоэффективные катализаторы практически для всех реакций, связанных с жизнедеятельностью организма. [c.632]

    Ионитные комплексы в реакции разложения пероксида водорода. Жидкофазное разложение пероксида водорода — простейшая модель ферментативной окислительно-восстановительной реакции. Каталитическая активность растворимых комплексов в этой реакции определяется составом координационного центра [95]. Для данной пары партнеров ионит — ионы переходного металла каталитическая активность ионитного комплекса в реакции разложения Н2О2 определяется составом среднестатистического координационного центра, который зависит от соотношения концентраций в системе координационно-активных групп ионита [Ь] и ионов металла [М]. При использовании в качестве полилиганда анионитов (например, винилпиридинового ряда) минимальную активность проявляют комплексы, состав которых может быть выражен соотношением [ N]  [c.315]

    В окислительно-восстановительных реакциях каталитическую активность проявляют Se (селениты) и Те (теллуриты). Оксоанионы Se и Те неактивны. Ката-лиметрические методы определения Se и Те основаны на восстановлении некоторых красителей или комплексов металлов сильными восстановителями сульфидом, титаном (III), оловом (II), гипофосфитом пригодна также реакция окисления производных гидразина хлоратом. Индикаторные реакции, как правило, протекают в кислой среде. Предел обнаружения селена и теллура составляет - 5 нг/ Мл. В рассматриваемых реакциях каталитическую активность проявляют, как правило, оба элемента. Избирательность определения достаточно высока (табл. 61). [c.158]

    Окислительно — восстановительные реакции. Из двух перечисленных выше типов реакций в гетерогенном катализе наиболее изучены окислительно — восстановительные. Они широко использовались как модельные реакции при разработке многих частных теорий катализа (промежуточных химических соединений Сабатье и В.Н. Ипатьева, мультиплетной теории A.A. Баландина, активных ансамблей Н.И. Кобозева, неоднородной поверхности Р.З. Рогин — ского, химической концепции катализа Г.К. Борескова и др.) и в особе нности при решении центральной проблемы в гетерогенном ката изе — проблемы предвидения каталитического действия. Успешное ее решение позволит создать научную основу подбора оптимальных катализаторов и разработать единую теорию катализа, обла/,,ающую главным достоинством — способностью предсказывать, а не только удовлетворительно объяснять наблюдаемые от — делььые факты. [c.159]

    Созданы платиносодержащие каталитические системы на основе сверхсшитого полистирола, жесткая наноструктурированная матрица которого позволяет контролировать размер наночастиц Р1 в порах СПС. Результаты исследований методами УФ-, ПК-, РФЭ-спектроскопии и ПЭМ показали, что вероятнее всего, после адсорбции Н2 1С1б из ТГФ происходят окислительно-восстановительные реакции в нанопорах СПС, в результате которых происходит окисление СПС и ТГФ и восстановление Р1(1У) до Р1(11) с образованием устойчивых кластеров. Размер пор СПС - 2нм контролирует размер кластеров - 1,2 нм, что подтверждено результатами ТЭМ (рис.З). [c.49]

    Таким образом, проведенные глубокие исследования жидких продуктов окислительной каталигической конверсии тяжелого нефтяного сырья, позволили не только установить их подробный состав и строение основных классов углеводородов, по U подтвердить то, что наблюдаемые закоиомсрнос-тп нх образования обусловлены протеканием окислительно-восстановительных реакций. Показано наличие в продуктах каталитического крекинга классов соединений, аналогичных продуктам окислительной каталитической конверсии, которое подтверждает высказанное нами ранее предположение [c.55]

    В окислительно-восстановительных реакциях промежуточными активными частицами являются радикалоподобные нейтральные образования, связанные с активными центрами катализатора го-меополяр ными связями, и каталитическое воздействие связано с переходом электрона от молекулы катализатора к молекуле реагента и обратно. Эти реакции катализируются металлами и полупроводниками— окислами, сульфидами и комплексными соединениями. Активными центрами этих катализаторов являются обычно неполностью координированные атомы или катионы переходных металлов, у которых имеется незаполненная -орбиталь. Эта орбиталь образует координационные связи с молекулами, являющимися донорами пары электронов. С молекулами, имеющими незанятые орбитали, такие активные центры образуют п-связь. -Орбиталь с неспаренным электроном действует как свободная валентность в значительной степени подобно свободному радикалу. [c.134]

    По мере выгорания кокс обогащается углеродом, так как сгорание содержащегося в нем водорода идет с большей скоростью, чем сгорание углерода кокса. В результате скорость горения кокса значительно понижается. По-видимому, в результате резкого снижения реакционной способности кокса при малых его концентрациях кажущийс я порядок реакции его горения становится вторым по концентрации кокса. Поэтому наиболее затруднена глубокая регенерация катализатора. Наличие в составе катализатора металла— катализатора окислительно-восстановительных реакций — позволяет значительно снизить содержание кокса в регенерированном катализаторе —до 0,1% и менее, так как скорость горения остаточного кокса возрастает в этом случае на порядок и более. При высоком содержании кокса на регенерируемом катализаторе затруднен отвод из регенератора больших количеств тепла. Поэтому регенерация катализатора в общем осуществляется значительно легче, когда установки каталитического крекинга работают с высокой кратностью циркуляции катализатора. [c.229]

    По-видимому, среди большого количества гетерогенных каталитических процессов изменения свойств оксидных катализаторов под воздействием реакционной среды изучены наиболее подробно. Это относится прежде всего к катализаторам окислительно-восстановительных реакций при вариации соотношения концентраций окисляющего и восстанавливающего компонентов в реакционной смеси. С уменьшением этого отношения снижается окисленность катализатора, и в результате наблюдается резкое уменьшение общей скорости реакции при одновременном увеличении селективности в отношении продуктов неполного окисления. Изменение этих параметров на примере реакции окисления акролеина в акриловую кислоту на оксидном ванадиймолибденовом катализаторе [11] представлено на рис. 1.4. Кривая 3 показывает, как меняется с изменением состава реакционной смеси энергия связи кислорода на поверхности катализатора, определяющая каталитические свойства. [c.12]

    Для получения каталитически активных форм различных металлов, таких, как N1, Ре или Р1, большое значение имеет реакция пиролитического разложения их формиатов и оксала-тов. Здесь также идет довольно сложная перестройка структуры, связанная с окислительно-восстановительной реакцией. В связи с существенной перестройкой структуры, которая про- [c.434]

    Увеличение степени компенсации под действием катализатора достигается в результате оптимальной взаимной ориентации реагентов, связываемых катализатором, облегчения электронных переходов, осуществляемых через катализатор, поляризации молекул реагентов и многих других взаимодействий. Согласно Борес-кову, наиболее полно компенсация энергии разрывающихся связей осуществляется в каталитических реакциях, протекающих по слитному (или ассоциативному) механизму такой механизм типичен для низкотемпературных (300—400 К) гомогенных реакций, как кислотно-основных (изомеризация, алкилирование, дегидратация и т. д.), так и окислительно-восстановительных реакций (стереоспецифическая полимеризация, избирательное гидрирование и др. они обычно катализируются металлкомплексными соединениями). [c.98]

    При переработке природного сырья наряду с названными галургическими про цессами применяют как обменные, так и окислительно-восстановительные реакции Это Нужно прежде всего для так называемого вскрытия руды, т. е. переведения ее нужиых компонентов в растворимое или реакционно-способное состояние. Напри мер, природные фосфаты обрабатывают кислотами, в результате чего они превра щаются в кислые соли, растворимые в воде. В качестве примера окислительновосстановительного процесса может служить получение сульфида натрия обжигом природного сульфата натрия в смеси с углем. Если в ранёё рассмотренных примерах производств соединений неметаллов (серной кислоты, аммиака и др.) обязательно предусматривается использование катализаторов, то технология производства солей отличается практически полным отсутствием каталитических процессов. [c.296]

    Окислительно-восстановительные реакции катализируются преимзга1ественно ионами переходных элементов, характеризующихся большой склонностью к образованию комплексных соединений и способностью изменять степень окисления в растворе. Указанные две особенности имеют существенное значение для объяснения каталитического действия. Рассмотрим, например, медленную реакцию между окислителем 0К[ и восстановителем Вг  [c.447]

    Цеолиты являются хорошими катионообменниками, что дает возможность вводить в их состав катионы самых различных металлов, в том числе и переходных, обладающих, как известно, высокой каталитической активностью в реакциях окислительно-восстановительного типа. Это направление катализа на цеолитах, а именно применение цеолитов, содержащих ионы и атомы переходных металлов, в качестве катализаторов окислительно-восстановительных реакций, начало развиваться в конце б0-х - начале 70-х годов. Рогинский и соавт. [22] первыми показали, чго цеолиты, содержащие ионы меди, хрома, железа, кобальта, марганца или никеля, проявляют высокую активность в окислении водорода,оксида углерода, этилена и аммиака. В последующие годы зто направление катализа на цеолитах интенсивно развивалось как у нас в стране, так и за рубежом, в результате чего были достигнуты определенные успехи. Однако следует отметить, что окислите-льно-восстановительные реакции, в отличие от реакций кислотночкновного типа, на цеолитных катализаторах исследованы в меньшей степени. Следствием этого, по-видимому, является отсутствие внедренных в промьпилен-ность цеолитных катализаторов для данного типа процессов. Поэтому не все возможности здесь еще исчерпаны и исследования в данной области являются актуальными и перспективными. [c.6]

    В конце 70-х годов в литературе появились сообщения, указывающие на то, что каталитической активностью в различных реакциях гидрирования и окисления обладают оксиды и соли щелочных и щелочноземельных элементов [36—38]. Отсюда следует, что реакции окислительно-восстановительного типа могут катализироваться ионами непереходных металлов, когда они находятся в составе цеолитов, оксидов или солей неорганических кислот (кстати, катионные формы цеолитов - это тоже соли алюмосиликатных кислот). Таким образом, в настоящее время можно говорить о стирании грани между кислотноюсновными и окислительно-восстановительными реакциями. [c.7]

    Рассмотренные выше каталитические свойства цеолитов, в частности щелочных и щелочноземельных катионных форм, не содержащих переходные металлы, в различных реакциях гидрирования и восстановления свидетельствуют о том, что окислительно-восстановительные реакции могут протекать на катализаторах, относящихся к кислотноюсновному типу. [c.83]

    Окислительно-восстановительные реакции ионов тяжелых металлов с пероксидами и гидропероксидами, в которых генерируются свободные радикалы, широко используют для инициирования цепных реакций полимеризации и окисления. Система Н2О2 -I- Ре2+, известная под названием реактив Фентона , давно использовалась для гидроксилирования и окислительной димеризации органических соединений. Эти реакции протекают при каталитическом распаде пероксидов и в сложных процессах каталитического окисления. [c.313]


Смотреть страницы где упоминается термин Окислительно-восстановительные реакци каталитические: [c.19]    [c.23]    [c.354]    [c.530]    [c.207]    [c.216]    [c.4]    [c.476]    [c.312]   
Химический анализ (1979) -- [ c.323 , c.326 , c.333 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Каталитические реакции Реакции

Каталитические реакции Реакции каталитические

Окислительно-восстановительные реакци

Окислительно-восстановительные реакции

Реакции каталитические



© 2024 chem21.info Реклама на сайте