Избирательность селективность химического превращения

Вопрос о причинах селективного действия контактов до сих пор не решен, хотя и является одним из основных в промышленности органического синтеза. Согласно одной точке зрения, образование различных продуктов происходит по независимым, параллельным путям избирательность зависит от того, по какому пути катализатор направляет реакцию. В этом случае избирательность определяется химическим составом катализатора, соотношением адсорбционных характеристик компонентов реакции и составом реакционной смеси. Согласно другой точке зрения, продукты с более глубокой степенью окисления образуются путем последовательного превращения менее окисленных соединений селективность определяется соотношением скоростей лимитирующих стадий последовательных реакций. В этом случае селективность зависит не только от состава катализатора и реакционной смеси, но и от условий ведения процесса (время контактирования, температура и др.). Возможны случаи, когда протекание процесса по параллельной схеме осложняется вторичной реакцией окисления целевого продукта. Доля этого вторичного процесса может быть различной в зависимости от температуры, соотношения скоростей реакции, диффузии и теплопередачи, размеров реакционного сосуда и т. п. В результате истинная селективность катализатора данного химического состава может быть искажена чисто внешними условиями осуществления процесса. [c.71]

Для того чтобы уменьшить долю побочных реакций и, следовательно, количество примесных продуктов, при получении бифункциональных мономеров следует идти двумя путями 1) повышать селективность (избирательность) целевого химического превращения 2) проводить очистку мономеров. [c.39]

Под избирательностью селективностью) химического процесса понимают отношение количества исходного вещества, химически превращенного в целевой продукт, к общему количеству исходных веществ, находящихся в реакционной смеси [c.452]

В ходе химико-технологического процесса химическому превращению подвергаются разнообразные вещества, обладающие различными физико-химическими свойствами. Разнообразна и сама природа химического взаимодействия. Естественно, что этому многообразию соответствует многообразие химических реакторов. Хотя конструкция аппарата и влияет на степень конверсии (превращения) и селективность (избирательность) процесса, сущность этого влияния определяется не собственно конструкцией, а определенной взаимосвязью физических и химических факторов, необходимой для успешного протекания химических реакций. Конструкция же аппарата является только средством воздействия на эту взаимосвязь путем изменения скорости отдельных физических и химических стадий процесса. Таким образом, реактор, являющийся обычно [c.57]

Для правильного выбора катализатора и проведения каталитического процесса необходимо знать основные характеристики катализатора и влияние на них различных факторов. К основным характеристикам катализатора относятся следующие 1) химическое или физическое сродство к реагентам (например, катализаторы гидратирующего и дегидратирующего типа способны образовывать соединения гидратного типа, а гидрирующие или дегидрирующие — промежуточные соединения сорбционного типа) 2) специфичность, выражающаяся в том, что для каждой группы химических превращений существует определенный (специфический) тип катализатора (например, катализаторы изомеризации, поликонденсации, полимеризации и т. д.) 3) избирательность, или селективность, т. е. способность ускорять одну определенную реакцию (или несколько) из всех возможных химических превращений в данной системе 4) активность, которая оценивается по количеству продукта, получаемого с единицы массы (или объема) катализатора за единицу времени. [c.464]

Для количественной оценки стадии химического превращения используют также показатель селективности (избирательности). [c.15]

Действительно, одну и ту же реакцию можно проводить в каскаде аппаратов с мешалками и в колонне. Аппарат, в котором проводится реакция может быть барботажным, насадочным, роторным пли тарельчатым. В качестве реактора можно также использовать одну из многочисленных конструкций контактных аппаратов [1—71. Хотя конструкция аппарата и влияет на степень конверсии (превращения) и селективность (избирательность) процесса, сущность этого процесса характеризуется не конструкцией реактора, а определенной взаимосвязью физических и химических факторов, необходимой для успешного протекания реакции. Конструкция же аппарата является только средством воздействия на эту взаимосвязь путем изменения скорости отдельных физических или химических стадий процесса. [c.9]

Лазерная техника расширила возможность изучения колебательной и вращательной релаксации в молекулах и открыла путь к проведению реакций под воздействием лазерного излучения. Как правило, колебательно-возбужденные молекулы химически более активны, чем невозбужденные. Лазерное излучение отличается от обычного сочетанием монохроматичности с высокой мощностью спектральная плотность лазеров в 10 — 10 раз превосходит спектральную плотность излучения солнца. Это позволяет избирательно возбуждать в молекулах определенные колебательные состояния и в принципе селективно осуществлять определенные химические реакции. Повышение селективности достигается тем, что лазерным излучением создается высокая заселенность некоторых возбужденных состояний при отсутствии термического разогрева, когда превращение молекул по обычным тепловым каналам практически не происходит. С этой целью успешно используется возбуждение колебаний резонансным лазерным излучением. При возбуждении колебательных уровней существенную роль играет вращательная релаксация. Это можно показать, рассмотрев пример газа, в котором лазерное излучение возбуждает светом, соответствующим колебательно-вращательному переходу (у = О, /о) (и = 1, /,). [c.110]

Направленность, избирательность и эффективность адсорбционных и каталитических процессов во многом определяются структурой и природой пористых веществ, применяемых в качестве адсорбентов и катализаторов. Известно, что чем больше величина удельной поверхности пористого тела и ее доступность для адсорбирующихся или реагирующих молекул, тем выше селективность сорбционного процесса или степень их каталитического превращения в конечные продукты. В таком случае активность пористых тел должна быть пропорциональна величине удельной поверхности, соприкасающейся с адсорбируемым веществом. Справедливость такого утверждения имеет реальный смысл лишь при допущении энергетической однородности поверхности пористого тела, равномерном распределении его активных центров по площади и равной силе их взаимодействия с молекулами адсорбата. Поскольку химическая природа поверхности реальных адсорбентов и катализаторов характеризуется неоднородностью, которая индуцируется взаимодействием между адсорбированными частицами, то избирательность и результативность работы этих адсорбентов и особенно катализаторов будут зависеть от распределения активных мест по их доступной поверхности. Поэтому, зная величину удельной поверхности, ее природу и геометрическую характеристику, можно не только предвидеть поведение адсорбента и катализатора [c.40]

Таким образом, вместо селективного крекинга в старом его понимании в приложении к термическому и каталитическому разложению, когда сырье для процесса предварительно разделялось либо по фракционному, либо по химическому признаку, непосредственный каталитический крекинг нефти является по существу селективным процессом, так как правильно подобранные катализатор и условия процесса позволяют подвергать глубокому превращению определенную часть реакционноспособных и высокомолекулярных углеводородов и смол, входящих в состав нефти избирательно. Количество кокса, образующегося при крекинге нефти, колеблется в пределах 4—6%, для нефтей типа радаевской оно повышается до 7,5—8,5%. При коксовании гудрона выход кокса составляет примерно 20%. Следовательно при выходе 25% гудрона на нефть это равно 7% В процессе крекинга нефти не образуется кокса больше, чем в обычных схемах с процессами коксования. При осуществлении непосредственного крекинга нефти гидрогенизационному облагораживанию потребуется подвергать все дизельное и реактивное топливо, что составляет 25—30% и 24—26% соответственно, считая на нефть. [c.139]

В заключение следует отметить, что существует общее правило, по которому на основе вида кривой степень превращения— селективность устанавливают связь между избирательностью химического процесса и его аппаратурным оформлением. Если эта зависимость нисходящая, то следует выбирать либо аппарат смешения периодического действия, либо аппарат вытеснения, а для реакций с возрастающей зависимостью— аппарат смешения непрерывного действия. [c.497]

Катализатор может быть определен как вещество, которое, оставаясь относительно неизменным, увеличивает скорость достижения равновесия химической реакции. В случае, если термодинамически возможны несколько реакций, направление реакции определяется природой катализатора и условиями его работы. Всякая протекающая реакция сопровождается убылью свободной энергии, но в результате реакции необязательно образуются те продукты, которые термодинамически наиболее устойчивы. Например, при 300° из возможных превращений смеси окиси углерода и водорода превращение в метанол сопровождается наибольшей убылью свободной энергии. И действительно, реакция в этом направлении осуществляется под действием хромита цинка и ему подобных окисных катализаторов. Однако под действием железа, кобальта, никеля и рутения образуется не метанол, а смесь парафиновых и изопарафиновых углеводородов. Способность катализатора из целого ряда термодинамически возможных реакций ускорять ограниченное число реакций называется избирательностью или селективностью катализатора. Вещество, добавляемое к катализатору для увеличения его активности или избирательности в данных условиях, называется промотором . Промоторы могут и в чистом виде быть каталитически активными в данной реакции. Обычно промоторы вводятся в количествах, небольших по отношению к катализатору. Катализаторы, состоящие из смеси двух или нескольких более или менее активных компонентов, взятых в сравнимых пропорциях, называют смешанными катализаторами. [c.33]

В заключение общего обзора простых каталитических реакций следует остановиться на селективности действия катализаторов. Активация некаталитического процесса, например бимолекулярной химической реакции, связана с появлением богатой энергией молекулы, способной претерпевать превращения по различным, термодинамически допустимым направлениям. Активация в цепных реакциях определяется возникновением высокореакционных промежуточных продуктов — атомов, радикалов, ион-радикалов и т. п., что также приводит к появлению многих из возможных продуктов превращения. В противоположность этому промежуточные соединения каталитических реакций, как правило, являются различными для каждого из путей превращения, благодаря чему каталитическое проведение реакции ока зывается более избирательным. [c.10]

Введем основные термины, используемые в теории экстракции. Экстрагент — э о органическое вещество, образующее с извлекаемым загрязняющим веществом соединение, способное переходить в органическую фазу. Данное определение обычно используется при проведении экстракции ионов металлов. Экстракхшя большинства неметаллических загрязнителей протекает за счет физических процессов (избирательного растворения), так как подлежащие переносу из фазы в фазу растворенные вещества обычно извлекаются без химических превращений. Экстрагент в этом случае играет роль селективного (избирательного) растворителя указанных загрязнителей. Экстрагентами служат органические кислоты, спирты, эфиры, кетоны, амины и др. [c.164]

Важными в практическом отношении являются такие характеристики, как активность и селективность. Под активностью понимают степень ускорения катализатором химической реакции. Мерой ускорения служат константа скорости, степень превра-имения реагента, выход продукта реакции, время или температура реакции, при которой достигается определенный предел превращения. Под селективностью (избирательным действием) понимают ускорение лишь одной из нескольких термодинамически возможных реакций. Например, пропилен окисляется в присутствии В120з-МоОз до акролеина, а в присутствии С03О4 до СО2 и Н2О. [c.765]

Выбор и использование катализаторов жидкофазного окисления для обеспечения заданной селективности и скорости реакции определяется конкретными условиями проведения процесса, строением углеводорода, свойствами и количеством промежуточных продуктов, а также природой растворителя, принимающего участие в формировании активных катализа-торных комплексов. Вместе с тем активность и избирательность катализаторов зависит не только от ггрироды катионов, соотношения концентрации компонентов смесевых систем, но и от химического строения комплексных солей, образуемых металлами. Исходное строение катализатора может меняться в процессе окисления под влиянием сргеды, а также за счет реакционных превращений углеводородов. [c.39]

Некаталитические реакции обычно связаны с общей активацией молекул и образованием высокореакционных промежуточных продуктов, что в разбираемых системах должно привести к появлению большого числа продуктов реакции. В противоположность этому промежуточные продукты каталитического процесса часто оказываются различными для каждого из путей превращения, что и приводит к большей избирательности каталитического синтеза. Например, при каталитическом разложении этилового спирта адсорбция молекулы СгНдОН на поверхности катализаторов может происходить в различных положениях, что сопровождается либо активацией связи С—С, приводящей к дегидрогенизации спирта, либо активацией связи С—О и реакцией дегидратации спирта. Для осуществления адсорбции такого типа необходимо, чтобы поверхность катализатора обладала различными свойствами. Селективность катализатора проявляется в том, что он образует промежуточные продукты только одного вида. Однако такое объяснение селективности применимо далеко не во всех случаях. Для процесса Фишера—Тропша селективность связана как с химическими, так и с кинетическими особенностями проведения реакции, например она зависит от времени контакта реагентов с катализатором. [c.6]

ФАЗОВЫЙ анализ — анализ химической природы, состава, структуры, дисперсности п количества фаз, входящих в состав исследуемого многофазного материала. Отличается от элементного химического анализа, с помощью к-рого определяют содержание тех или иных элементов во всем материале, и от вещественного анализа, к-рым устанавливают наличие и количество определенных соединений элемента независимо от их распределения в отдельных фазах, составляющих исследуемый материал. Ф. а. осуществляют после разделения фаз или ие прибегая к разделению, в равновесных или неравновесных системах либо в стадии превращения. В пом используют различные химические, физико-химическио и физические методы рентгеноструктурпый, металлографический, петрографический, кристаллооптический, элект-рониомикроскопический, термографический, объемный газовый и др. Важнеггшей операцией Ф. а является разделепие фаз, для чего обычно прибегают к хим. методам избирательного растворения и электрохим. методам селективного анодного растворения. Избирательность хим. методов растворения основана либо на существенных различиях в термодинамической устойчивости разделяемых фаз в условиях проведения анализа (термодинамическая селективность), либо на больших различиях в скорости взаимодействия различных фаз с применяемым реактивом, переводящим в раствор за определенное время в определенных условиях (т-ра, кпс-лотность и т. и.) одни фазы и практически не успевающим растворить другие (кинетическая селективность). В электрохим. методах растворения (применяемых при анализе электропроводных материалов) также используют различную термодинамическую устойчивость фаз в условиях контакта с определенным раствором при заданном потенциале (или плот- [c.632]