Химический процесс, скорость протекания

Изучение скоростей реакций позволяет выяснить истинный механизм протекания сложных химических превращений. Это в свою очередь создает перспективы для нахождения путей управления химическим процессом, т. е. его скоростью и направлением. Выяснение кинетики реакций позволяет осуществить математическое моделирование реакций, происходящ 1х в химических аппаратах, и с помощью электронно-вычислительной техники задачи оптимизации и автоматизации химико-технологических процессов. [c.192]

Когда скорость диффузии намного меньше скорости химической реакции, скорость процесса равна скорости диффузии. Эту макрокинетическую область протекания реакции называют внешнедиффузионной областью. Константа скорости диффузии очень слабо зависит от температуры и весьма заметно — от линейной скорости потока газа. Поэтому изменением указанных условий эксперимента можно вызвать переход из одной макрокинетической области в другую. В частности, переходу во внешнедиффузионную область благоприятствуют высокие температуры и малые линейные скорости газового потока. [c.73]

Влияние условий термообработки носителя и катализатора на нх физико-химические свойства и каталитическую активность. Условия термообработки значительно изменяют физическое и химическое состояние компонентов катализатора, что связано с химическим взаимодействием исходных соединений платины, носителя и промоторов на различных стадиях термообработки. Катализатор изомеризации парафиновых углеводородов должен обладать сильными кислотными свойствами, обеспечивающими высокую скорость протекания реакции изомеризации, в сочетании с гидрирующими свойствами, от которых зависит стабильность его работы в процессе. [c.50]

Виброперемешивание гетерогенных жидкофазных сред с помощью механических колебаний звуковой частоты применяют для интенсификации химических или иных процессов, скорость протекания которых лимитируется скоростью тепло- и массопереноса, а вязкость реакционной среды не превышает 0,1 Па-с. [c.213]

Химическое явление, при котором катализатор ускоряет реакцию, носит название положительного катализа или просто катализа). Отрицательным катализом называют химические процессы, скорость протекания которых замедляется (тормозится) под действием специальных веществ — ингибиторов. В химической технологии основное значение имеет положительный катализ. [c.463]

Пространственно-временная самоорганизация гетерогенного каталитического процесса. Одновременное протекание химической реакции и диффузии может привести к образованию периодических по пространству стационарных состояний — диссипативных структур [84—89]. Покажем возможность образования неоднородных стационарных состояний (макрокластеров) на примере механизма реакции окисления оксида углерода на платиновом катализаторе. Математическую модель поверхностной каталитической реакции с учетом поверхностной диффузии будем строить, исходя из следующих предположений [83]. Будем считать, что диффузия адсорбированного вещества X происходит за счет его перескока на соседние свободные места Z. Схема расположения занятых мест X и свободных мест Z на поверхности катализатора показана на рис. 7.10 (для наглядности взят одномерный случай). Пусть X, г — степени покрытия X та X соответственно, ро — вероятность перескока молекул с занятого места на свободное (микроскопическая константа), е — характерный размер решетки. Тогда скорость изменения г] = Ах М степени покрытия X в сечении [c.306]

К главным задачам физической химии можно отнести изучение и объяснение основных закономерностей, определяющих направленность химических процессов, скорость их протекания, влияние на них среды, примесей, излучения и т. п., условия получения максимального выхода необходимых продуктов. Для современной физической химии центральной является проблема установления связи между строением вещества и его реакционной способностью. Сегодня нет и не может быть химика, творчески работающего в любой области, который не использовал бы знание физической химии в конкретных исследованиях. Современная физическая химия служит и теоретическим основанием химической технологии. [c.6]

Высыхание лаков и олиф представляет собой весьма сложный физико-химический процесс. Скорость протекания его зависит от многих условий, как-то атмосферных влияний, способа приготовления смолы и лака, наличия в лаке свободных жирных кислот и т. д. [c.235]

Общим условием для возможности колебательного протекания процесса является наличие в системе положительной или отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь имеется во всяком химическом процессе, скорость которого уменьшается вследствие расходования реагирующих веществ (или в сложных реакциях—активных промежуточных продуктов). Положительная обратная связь может создаваться либо химическим автокатализом, либо теплом, выделяющимся при реакции и ускоряющим ее. В первом случае мы будем говорить о кинетических, во втором — о термокинетических колебаниях. Положительная обратная связь имеет место в автокаталитических и экзотермических реакциях. Отрицательная обратная связь может приводить к химическим колебаниям в замкнутой системе только в том случае, если в реакции участвуют активные промежуточные продукты, так как расходование исходных веществ в замкнутой системе ничем не восполняется. Напротив, в проточной системе, куда исходные вещества непрерывно подводятся, возможно возникновение колебаний вследствие отрицательной обратной связи, происходящей от выгорания исходного вещества. [c.431]

Определение скорости высыхания лаков. Высыхание лаков и олиф представляет собой сложный физико-химический процесс. Скорость протекания его зависит от следующих условий атмосферных влияний, способа приготовления смолы и лака, наличия в лаке свободных жирных кислот и т. п. Из атмосферных условий большое влияние на скорость высыхания лаков (и олиф) оказывают свет, температура и влажность воздуха. Присутствие в составе лака большого количества жирных кислот замедляет высыхание. [c.79]

Рассмотрим вначале одну нз важнейших характеристик химических процессов — скорость реакции. Последняя определяет реальную возможность протекания реакции, разрешенной термодинамикой [c.154]

Образование осадков является сложным физико-химическим процессом, закономерности протекания которого раскрыты не полностью. Образование незагрязненных крупнокристаллических осадков является необходимым условием получения точных результатов в гравиметрическом анализе. Крупнокристаллические осадки получаются более чистыми, чем мелкокристаллические или аморфные, так как имеют менее развитую поверхность и поэтому адсорбируют меньше примесей и, кроме того, крупнокристаллические осадки легко фильтруются. Мелкокристаллические осадки могут забивать поры фильтра и тогда скорость фильтрования падает практически до нуля. Таким образом, для получения чистых, легко фильтрующихся осадков необходимо предусмотреть условия осаждения, при которых образуются крупные кристаллы. [c.146]

Большинство процессов химической технологии протекает в заданном направлении только при определенной температуре, которая достигается путем подвода или отвода тепловой энергии (теплоты). Процессы, скорость протекания которых определяется скоростью подвода или отвода теплоты [нагревание, охлаждение, испарение (или кипение), конденсация и др.], называют тепловыми. Движущей силой тепловых процессов является разность температур более нагретого и менее нагретого тела. Аппараты, в которых осуществляются тепловые процессы, называют теплообменниками. [c.263]

Макрокинетика процесса. Скорость протекания реакций гидроочистки нефтяных фракций зависит от химической природы и физических свойств сырья, типа катализатора, парциального давления водорода, объемной скорости подачи сырья, температуры и других факторов. [c.376]

Технологические процессы, скорость протекания которых определяется скоростью переноса массы вещества из одной фазы в другую, называются массообменными процессами. Они получили широкое применение в химической, нефтяной, газовой, коксобензольной, пищевой, химико-фармацевтической промышленности и других отраслях народного хозяйства. [c.111]

Основой содержания курсового и дипломного проектирования по технологии неорганических веществ является выполнение расчетов по составлению материальных и тепловых балансов, расчетов по определению размеров аппаратуры и ее конструированию. В основе этих расчетов лежат уравнения химических реакций, термодинамические подсчеты возможных выходов или скорость протекания самих реакций. Особенно важной частью дипломного проекта является определение на основе физико-химических расчетов скорости протекания процесса, размеров аппаратов или производительности проектируемых аппаратов и установок. Выбор оптимальных условий проведения реакции, обеспечивающих наилучшие техно-эконо-мические показатели, требует глубоких знаний физической химии, химической технологии, процессов и аппаратов и других сопряженных отраслей науки и правильного использования их при проектных исследованиях. [c.4]

Вместе с тем вопрос о скорости протекания химических реакций имеет большое практическое и теоретическое значение. Скорость реакции определяет реализуемость той или иной реакции в лабораторных и производственных условиях, определяет производительность процесса. Поэтому важно знать, с какой скоростью будет совершаться та или иная реакция в данных условиях и как нужно изменить эти условия, чтобы она протекала с желаемой скоростью. Кроме того, изучение скорости реакций позволяет лучше понять механизм химических процессов. Скорость химической реакции в газах и растворах характеризуется изменением концентрации реагирующих веществ в единицу времени. [c.216]

Явление изменения скорости протекания химической реакции, вызываемое различными катализаторами, называется катализом. Различают однородный (гомогенный) и неоднородный (гетерогенный) катализы. При неоднородном катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в разных состояниях (фазах), при эюм часто катализатор является твердым телом, а реагирующее вещество находится в жидкой или газовой фазе. К последнему типу катализа относится и каталитический крекинг иногда такие каталитические процессы называют контактными, а твердые катализаторы контактными веществами или просто контактами. [c.44]

Можно ли определить скорость данного гетерогенного процесса скоростью диффузии или скоростью протекания самого химического взаимодействия [c.440]

Как и все вещества, поступающие в организм, лекарство сначала всасывается, затем распределяется по тканям и жидкостям организма и, наконец, либо выводится из организма, либо инактивируется путем химической модификации. Скорость протекания процессов, которые происходят при поступлении в организм какого-либо лекарственного вещества, изучает фармакокинетика. Количественная оценка биологического и терапевтического действия лекарств — задача фармакодинамики. Не так давно возникло новое научное направление — фармакогенетика — раздел фармакологии, изучающий зависимость лечебных и токсических эффектов лекарственных веществ не только от пола и возраста пациентов, но и от их генетических особенностей, например от этнической принадлежности. [c.506]

Аналитический метод построения математической модели состоит в аналитическом описании объекта управления системой уравнений, полученных в результате теоретического анализа физико-химических явлений ка основе законов сохранения энергии и вещества, В этом случав математическая модель содержит уравнения материального и энергетического (теплового) балансов, термодинамического равновесия системы и скоростей протекания отдельных процессов, например, химических превращений, массопередачи, теплопередачи и т,д. [c.12]

Кинетические коэффициенты процессов тепло- и массообмена, а также химических реакций, базирующиеся на модели идеального противотока, характеризуют не истинные, а лишь кажущиеся скорости протекания этих процессов и не могут быть приняты ни для моделирования и масштабирования лабораторных моделей, ни для оценки эффективности действующих, а также выбора и проектирования новых промышленных аппаратов. Надежными являются лишь те кинетические параметры и зависимости, которые [c.8]

Аналогичное явление наблюдается и при других химических реакциях. Таким образом, химические реакции—обратимы наряду с химическим взаимодействием между исходными веществами прямая реакция) протекает химическое взаимодействие между продуктами реакции обратная реакция), в результате которого снова образуются исходные вещества. По мере протекания процесса скорость прямой реакции (количество молекул продуктов реакции, образующихся в секунду) уменьшается, а скорость обратной реакции (количество молекул этих продуктов, прореагировавших в секунду) увеличивается. Когда обе скорости сравняются, наступает состояние химического равновесия—число молекул веществ, составляющих химическую систему, перестает меняться и остается постоянным во времени при неизменных внешних условиях. Таким образом, химическое равновесие является динамичным и подвижным—с изменением внешних условий равновесие сдвигается в одну или в другую сторону и возвращается к исходному состоянию, если внешние условия [c.261]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Однако, как было показано выше (а это было известно не только во времена написания монографии [30], но намного раньше [33, 34]), прп стационарном протекании процесса скорость массопередачи практически равна скорости химической реакции. Поэтому скорость суммарного процесса всегда в равной мере определяется скоростью массопередачи и скоростью химического взаимодействия. [c.15]

Перемешивание гетерогенных жицкофааннх сред с помощью механических колебании звуковой частоты в ряде случаев позволяет значительно интенсифицировать химические или иные процессы, скорость протекания которых лимитируется скоростью тепломассопереноса [c.239]

Присутствие дислокаций в монокристаллах полупроводников проявляется наиболее отчетливо и отрицательно при реакциях взаимодействия кристалла с внещними фазами. Это связано с тем, что область кристалла, окружающая выход дислокации на поверхность, имеет ббльщую свободную энергию, чем здоровые части кристалла. Следовательно, присутствие дислокаций дол> жно сказаться на всех процессах, скорость протекания которых определяется разностью химических потенциалов компонента в кристалле и во внещней среде (травление, образование кристаллических зародыщей, возгонка, диффузия и т. д.). Это общее положение лежит в основе метода выявления дислокаций травлением. Данный метод предполагает существование связи между ямками, образующимися при травлении на поверхности кристалла с выходом на эту поверхность линий дислокаций. Это предположение основывается на том, что атомы или молекулы, расположенные вдоль и вблизи линии дислокации, обладают повышенным, по отношению к ненарушенной части кристалла, химическим потенциалом. Поэтому в некоторых экспериментальных условиях растворение и испарение кристалла должны начинаться прежде всего с дефектных мест решетки. Присутствие примесей вблизи дислокаций может как повышать, так и понижать среднее значение химического потенциала, и поэтому увеличивать или уменьшать скорость травления. Однако, поскольку увеличение химического потенциала атомов в дефектных областях кристалла обычно невелико, а кинетика процесса травления зависит от многих внешних факторов (состава травителя, средней концентрации реагентов, перемешивания растворителя, его температуры, освещения и др.), подбор условий травления для каждого материала должен осуществляться путем сопоставления счета ямок травления с данными рентгеноструктурного выявления дислокаций. Существенно, что при травлении зачастую появляются ямки, не имеющие отношения к дислокациям, например, в местах скоп- [c.230]

Очевидно, что одной из предпосылок успешного применения математических методов является знание механизма протекания реакций. Лишь для немногих химических процессов механизм протекания их реакций установлен более или менее однозначно. В большинстве же случаев он неизвестен, и выявление его, несмотря на определенные успехи современных физико-химических методов анализа и идентификации образующихся в ходе реакции промежуточных и конечных продуктов, пока представляется достаточно сложной и далеко не Ьсегда разрешимой задачей. Однако эти затруднения можно преодолеть, если исходить из моделей вероятного механизма протекания реакций. Достигнутый уровень знаний о природе и механизме химических превращений в сочетании с опытными данными по концентрациям реагирующих веществ и наблюдаемым скоростям реакций позволяют во многих случаях составить по крайней мере две-три модели предполагаемых схем механизма протекания реакций. Наиболее вероятным из этих механизмов считается тот, уравнения скоростей для которого наилучшим образом удовлетворяют опытным данным, полученным в разных условиях. Хотя такой критерий оценки не [c.34]

Один из важнейших факторов, определяющих производительность химического процесса, — скорость химического превращения реагирующих веществ в целевой продукт. Часто эта скорость бывает настолько низкой, что становится нецелесообразным промышленное осуществление данного процесса. В этих случаях в зону реакции приходится дополнительно вводить соответ- mвyюu uй компонент, который сам непосредственно не расходуется и не изменяется в ходе реакции, но во много раз увеличивает скорость ее протекания, от компонент называют катализатором, а реакции, протекающие с его участием, — каталитическими. [c.204]

Учение о скоростях и механизме различных физикомеханических процессов называется химической кинетикой. Скорости протекания химических реакций зависят от различных факторов — концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, влияния интенси- [c.228]

Зная величины В ж Е, можно вычислить константу скорости при любой температуре. Так как ни одна реакция не может осуществляться, если вступающие в нее вещества не придут в соприкосновение, то в большинстве случаев скорость химических процессов зависит от скоростей, с которыми реагирующие вещества доставляются в зону, где совершаются химические превращения. Скорость протекания всех химических реакций зависит также от величины поверхности раздела (площадь контакта) между реагирующими веществалгп. [c.9]

Закономерности протекания химических процессов, обусло-вленных действием света (излучение с частотами видимого спектра и с близкими к ним), рассматриваются в разделе физической химии, называемом фотохимией. В этом разделе значительное внимание уделяется скорости протекания фотохимических реакций, поэтому основы фотохимии целесообразнее всего излагать в разделе, посвященном химической кинетике. [c.229]

Если скорость диффузии и скорость химической реакции, рассмотренные независимо друг от друга, соизмеримы, то имеется переходная область. Один и тот же процесс, в.зависимости от условий его проведения, может лежать в различных областях. Большое (влияние на характер протекания гетерогенного химического процесса оказывают давления реагирующих веществ,..хкоррстц.п охо,крв, пористость катализатора и темпера- [c.312]

Химическая кинетика изучает скорость и механизм протекания хилн1ческих процессов, а также зависимость их от различных факторов. Помимо химических процессов в химической кинетике рассматриваются также скорости процессов фазовых превращений и процессов раствореиия. Прикладное значение кинетики определяется тем, что для практического иснользосапия какой-либо реакции необходимо уметь управлять ею, т. е. знать скорость ее протекания в данных условиях и способы изменения этой скорости. Теоретическое значение кинетики состоит в том, что изучение протекания процессов во времени 1юзволяет выяснить многие важные особенности процесса, проникнуть в сущность механизма химического взаимодействия. [c.322]

Если система N3—Н2—ННз действительно находится в состоянии равновесия, для изменения относительных скоростей прямой и обратной реакций достаточно бесконечно малых изменений давления, температуры или кош1ентрации любого компонента системы. Подобно тому как самый легчайший груз способен изменить по.пожение весов при механическом равновесии, так и самое малое изменение условий влияет на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия. Вот почему к подобным реакциям применимо определение обратимые. Щелчком пальца нельзя остановить скатывающийся с горы валун, и бесконечно малое изменение давления, температуры, концентрации или любого другого изменяемого параметра состояния системы не позволяет остановить взрыв смеси Н2 и С1з или менее наглядной реакции между N3 и Н2 прежде, чем будет достигнуто равновесие. Такие химические системы не находятся в состоянии равновесия, и процесс их протекания является необратимым. [c.52]

Изложенные простейшие представления приводят к весьма существенным выводам в отношении закономерностей феноменологической химической кинетики, которая, как указывалось выше, лежит в основе расчета жидкостных реакторов.. Так, если времена взаимодействия молекул реагентов существенно меньше, чем время пребывания их в клетке, то скорость реакции оиределяется либо частотой столкновения, либо временем выхода из клетки. Поскольку оба эти процесса обусловлены диффузией реагентов в растворе, то в таких случаях реакции протекают по диффузиоппо-контролируе-мому механизму. Этот механизм не следует смешивать с протеканием реакций в диффузионных областях, когда скорость химического процесса определяется диффузией реагентов из одной фазы в другую пли к твердой поверхности. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология