Константа реакции при диффузии

В этом случае пара [А-В]с, заключенная внутри клетки растворителя, находится в термодинамическом равновесии с молекулой А — В и наиболее медленной стадией становится диффузия (стадия 3). В такой системе лимитирующей стадией является диффузия, несмотря на то что химическая реакция 1 идет гораздо более медленно. Скорость реакции будет зависеть от относительной константы скорости диффузии i) в в данном растворителе, и общая скорость реакции должна быть меньше, чем скорость реакции в газовой фазе. (Это сравнение в значительной степени академично,так как априори невоз- [c.465]

По-видимому, в тех случаях, когда константа скорости реакции немала, гидродинамические изменения в потоке не успевают оказать заметного влияния на характер химического взаимодействия реагентов и ускорение переноса определяется главным образом за счет химической реакции. Для медленных реакций диффузия и химическая реакция протекают одновременно, и в этих условиях фактор ускорения будет зависеть от гидродинамики потока, В частности, расчеты Крылова [400] для реакции первого порядка показьшают, что при А 1Л(1 <1 [c.275]

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]

Формулируют дифференциальные уравнения, описывающие одновременно протекающие и влияющие друг на друга процессы химическую реакцию, диффузию, теплопередачу и потерю напора. Такие данные, как константы скорости реакции, коэффициенты диффузии, теплопередачи и трения, могут быть получены путем соответствующих корреляций или экспериментально. После подстановки этих данных в дифференциальные уравнения последние могут быть решены. Во многих случаях, особенно в процессах гетерогенного катализа, указанные уравнения решаются без помощи электронных вычислительных машин лишь с большим трудом. Отметим, что в настоящее время производство и применение математических машин непрерывно возрастает. В весьма недалеком будущем электронные вычислительные машины могут стать серьезным конкурентом опытных установок. [c.340]

При значительном увеличении концентрации катализатора и относительно высоком использовании мономеров эффективность катализатора снижается, так как при этом повышается роль процесса его дезактивации, а при существенном увеличении вязкости среды — и роль диффузии мономеров. Уменьшение [т]] сополимеров, по мнению ряда авторов, связано главным образом с передачей цепи через металлорганическое соединение [5, 6, 14]. С увеличением температуры сополимеризации константа реакции роста увеличивается [12]. В то же время возрастает скорость дезактивации катализатора. Поэтому изменение температуры неодинаковым -обрааом сказывается при полимеризации ня разных каталитических системах. Из рис. 2 видно, что с повышением температуры сополимеризации выход сополимера и [т]] его уменьшается состав не изменяется [11, 13]. [c.297]

Прямые коэффициенты п и 22 связаны в данном случае с коэффициентом диффузии вещества в мембране и константой реакции (сорбции) их выражения неоднозначны и определяются выбором потоков и сил [5] [c.17]

Таким образом, локальная селективность процесса определяется только отношением константы скорости диффузии целевого продукта и константы скорости его дальнейшего превращения и тем выше, чем больше отношение Рг/> 2- При переходе реакции Aj—>-Аз во внешнедиффузионную область (хг Э Рг) целевой продукт вовсе не образуется. [c.141]

Величину X в этой формуле, равную D/A, можно назвать константой скорости диффузии (по аналогии с константой скорости реакции к). [c.207]

Сложнее зависимость изотермической перегонки от температуры, которая влияет и на растворимость, и на скорость процессов первой и третьей стадии. Чем меньше растворимость, тем больше роль этих стадий в кинетике всего процесса. Растворимость может увеличиваться, а может и уменьшаться с повышением температуры. В то же время повышение температуры всегда приводит к ускорению стадий растворения и роста частиц. Может случиться так, что при одной температуре лимитирующей является первая стадия, а при другой — вторая стадия. Обычно константы скорости химических реакций, к которым можно отнести стадии растворения и роста частиц, увеличиваются с повышением температуры быстрее, чем константа скорости диффузии. Например, при повышении температуры на 10°С коэффициент диффузии в растворах увеличивается на 30—40%, а константа химической реакции возрастает в 2—4 раза. Это обусловлено тем, что энергии активации процесса в диффузионной области находятся в пределах 5— 20 кДж/моль, а в кинетической области 50—200 кДж/моль. Таким образом, с понижением температуры скорости первой и третьей стадии изотермической перегонки резко уменьшаются по сравнению со скоростью диффузионной стадии и могут стать лимитирующими скорость протекания всего процесса перегонки. [c.278]

Обезуглероживание поверхности стали в атмосфере водорода при 1673 К протекает в переходной области. В каком соотношении должны находиться константа скорости химической реакции ( х.р) и константа скорости диффузии углерода (йд), чтобы при стационарном течении процесса отношение поверхностной концентрации углерода к объемной ( g/ y) было равно 0,5 [c.82]

Константа скорости диффузии. Если две частицы А и В, встречаясь, тотчас реагируют, то скорость реакции лимитируется диффузией. Константа скорости такой реакции близка к таковой для диффузионной встречи [c.88]

Внешнедиффузионное торможение реализуется при условии, когда константа скорости диффузии существенно меньше константы скорости реакции. Рассмотрим реакции типов [c.173]

На практике стремятся к исключению влияния диффузии на кинетику реакции. Этого можно добиться, например, путем интенсивного перемешивания. Оно уменьшает толщину диффузионного слоя б, что приводит к возрастанию константы скорости диффузии р. Перевода процесса из диффузионной области в кинетическую можно добиться понижением температуры. Поскольку константа скорости химического превращения сильнее зависит от температуры, чем коэффициент диффузии, то при низкой температуре процесс лимитируется не диффузией, а собственно химическим превращением. [c.768]

При аналитическом составлении математического описания необходимо знание коэффициентов диффузии, теплообмена, кинетических констант реакций й т. п. Для определения их требуется постановка комплекса сложных и тонких лабораторных исследований физико-химических процессов. Так как многие из процессов, протекающих в объектах, изучены пока недостаточно полно, то при аналитическом выводе уравнений приходится делать упрощающие допущения, что снижает точность математического описания. [c.8]

Скорость тушения нафталином определяется константой скорости бимолекулярной реакции тушения А, которая равна константе скорости диффузии 9=1,2-10 М -с-. [c.560]

Решение Строим график в координатах lg к — 1/Т (рис. 50). Отрезок Ас соответствует кинетической области, т е скорость реакции лимитируется собственно кинетикой при Т < 1100 К, /г < р, /е = /г При Г > 1100 К отрезок сЬ — переходная область, т е. константы скорости диффузии р и собственно кинетики к соизмеримы Связь между к, [c.439]

При гетерогенном горении углерода протеканию реакций предшествует процесс подвода окислителя из окружающей среды к реакционной поверхности. Поэтому скорость гетерогенного горения зависит от скорости этих двух основных составляющих процессов М = ка, где к — константа скорости реакции а — концентрация кислорода на поверхности топлива IV = Да — а), где В — константа скорости диффузии, а — концентрация кислорода в потоке, в котором сгорает частица углерода. Из этих двух зависимостей величина скорости гетерогенного горения выражена через количество кислорода, потребляемого единицей поверхности частицы, и равна w = aJ(i/k — 1//)). При низкой температуре потребляется кислорода меньше, чем подводится диффузией горение лимитируется кинетикой реакции, и = ка . При высокой температуре интенсивность горения ограничивается, наоборот, скоростью диффузии — диффузионный режим, при котором и = Ва . [c.43]

Таким образом, прн внешнедиффузионном торможении скорости химического процесса концентрация реагента А у поверхности катализатора ниже, чем в ядре газа, и стремится к нулю на самой поверхности. При реакции с участием второго компонента, для которого константа скорости диффузии выше и, следовательно, концентрация на поверхности катализатора выше, чем для первого компонента, порядок по нему всегда нулевой независимо от стехиометрии и молекулярности реакции. При параллельной реакции [c.676]

Кинетика этих гетерогенных процессов рассмотрена в литературе [7, 10, 23, 29]. Скорость растворения и выщелачивания минералов и других твердых веществ в большинстве случаев определяется не скоростью химических реакций, происходящих на границе твердой и жидкой фаз, а скоростью диффузионных процессов. Это определяется тем, что константа скорости химического взаимодействия минерала с реагентом значительно больше, чем константа скорости диффузии, и поэтому процесс лимитируется подводом реагента к поверхности раздела фаз или отводом продуктов реакции — протекает в диффузионной или переходной области. [c.26]

Скорость гетерогенной реакции выражает количество вещества, реагирующее на единице поверхности за единицу времени, т. е. имеет ту же размерность, что и диффузионный поток. Константа скорости гетерогенной реакции первого порядка имеет, следовательно, ту же размерность, что и коэффициент массоотдачи и эти величины можно непосредственно сравнивать друг с другом. На этом основании в первом издании настоящей книги мы назвали величину р константой скорости диффузии. [c.30]

Таким образом, в диффузионной области роль константы скорости реакции играет константа скорости диффузии. [c.59]

Таким образом, на пределе воспламенения константа скорости реакции в раз меньше константы скорости диффузии, а на пределе потухания константа скорости реакции в раз больше константы скорости диффузии. [c.402]

Рассматривая вопрос о влиянии концентрации реагирующего газа на интенсивность процессов горения и газификации, мы частично уже отметили в ОТОЙ связи и влияние температуры, возрастание которой является прямым следствием роста концентрации кислорода. Более подробно влияние температуры на изменение константы скорости реакции, диффузию кислорода к реакционной поверхности, а следовательно, и иа суммарную скорость реакции для различных условий организации процесса горения и газификации изложено в предыдущих г.лавах. [c.556]

Если наносимое вещество обладает невысокой активностью в выбранных условиях и скорость каталитической реакции оказывается небольшой (константа скорости реакции значительно меньше константы скорости диффузии), процесс протекает на всей поверхности катализатора. В этом случае с увеличением удельной поверхности носителя активность катализатора будет пропорционально увеличиваться. Если же наносимое вещество обладает высокой каталитической активностью (например, платиновые катализаторы при температурах выше 300 °С), то константа скорости каталитической реакции оказывается больше константы скорости диффузии реагентов и реакция в основном протекает на наиболее доступных участках каталитической поверхности. Поэтому в области небольших [c.29]

Если химическая реакция протекает не по первому порядку, то зависимость между константами скорости диффузии и химического превращения будет более сложной, и решение конечных уравнений потребует применения графических методов. [c.115]

Метод равнодоступной поверхности ценен своей простотой и рядом правильных качественных выводов, к которым он приводит. Однако основное допущение, лежащее в его основе, почти никогда не оправдывается. При обтекании потоком зерен катализатора условия массопередачи на различных участках неодинаковы. Экспериментальное исследование скорости массопередачи, проводимое в условиях, когда реакция на поверхности протекает бесконечно быстро, дает лишь среднее значение константы скорости диффузии Р при этом неравнодоступность поверхности никак не проявляется. Влияние неравнодоступности на скорость процесса можно грубо оценить, предположив, что диффузионный пограничный слой неподвижен, а толщина его меняется случайным образом от точки к точке. Введя функцию распределения толщины диффузионного слоя б, можно вычислить среднее значение эффективной константы скорости реакции X с помощью усреднения формулы (П1.20) по всем участкам поверхности. Очевидно, найденное таким образом значение не будет совпадать с тем, которое получается из (П1.20), если подставить туда среднее значение коэффициента массопередачи [c.123]

Решение. Строим график в координатах If/г — l/T (рис. 49). Отрезок d соответ-ствуе кинетической области, т. е. скорость реакции лимитируется собственно кинетикой при Т < ПОО К, к << Р , к = к. При Т > ПОО К отрезок сЬ — переходная область, т. е. константы скорости диффузии р и собгтвень о кинетики к соизмеримы. Связь между к, к и р описывается уравнением (XXVI. 16). Энергию активации находим по уравнению [c.409]

Разложение этилового спирта на катализаторе А12О3 протекает пэ уравнению СзН ОНС2Н4НаО. При 650 К эффективная константа скорости равна 2,34 с . Зависимость константы скорости пэверхностной реакции от температуры выражается уравнением к = 6,06—4230/7. Определите энергию активации поверхностной ргакции и константу скорости диффузии. [c.424]

Константа скорости реакции к значительно превышает константу скорости диффузии у,. Тогда величина к = и и w = K.n, т. е. скорость реакции определяется скоростью диффузии. По этой причине н рассматриваемом случае реакцию называют протекающей в диффузионноп области. Из формулы [c.208]

Коксообразование идет по реакции второго порядка по концентрации асфальтенов в растворе. Энергия активации в этом случае близка нулю, так как является, по существу, константой скорости диффузии ( 1 5 ккал/моль), — константа скорости выделения ассоциатов из раствора —очень мало зависит от температуры ( 2 0), а энергия активации Е- распада ассоциатов асфальтенов на дискретные молекулы, определяемая силами Ван-дер-Ваальса между молекулами асфальтенов (точнее, разностью энергий взанмодействня молекул асфальтенов между собой и молекулами растворителя), также невелика (видимо, 2—5 ккал/моль). Прн дальнейшем повышении температуры растворяющая способность растворителя по отношению к асфальтенам понижается настолько, что асфальтены с большой скоростью выделяются из раствора в виде микрокапель второй жидкой фазы и образование кокса происходит в основном в результате закоксрвывания этих [c.121]

Настоящее пособие — первое в мировой литературе учебное руководство по анализу и обработке кинетических данных ферментативных реакций. В первой части курса наложены методы анализа кинетических закономерностей простых химических реакций, изуче-иие их необходимо для дальнейшего понимания кинетики и механизма действия ферментов. Во второй части книги рассмотрены методы обработки кинетических данных ферментативных реакций-Особое внимание здесь уделено новым- подходам, не нашедшим до последнего времени отражения в учебной литературе (новые методы нахождения элементарных констант, влияние диффузии на кинетику действия иммобилизованных ферментов, использование интегральных форм кинетических уравнений и др.). Каждая глава сопровождается О ригинальными задачами с подробными решениями. [c.2]

Для химической кинетики одним из наиболее важных является во1Прос о влиянии диффузионных факторов на константы скоростей химических реакций. Эта проблема рассматривалась в работах Смолуховского [1], Дебая [2], Нойеса [3]. Если диффузия частиц, участвующих в химической реакции, протекает медленнее по сравнению со скоростью самой реакции, то взаимное пространственное расположение реагирующих частиц не будет одинаковым, что приводит к различиям в скоростях реакции. Таким образом, уже из самого общего рассмотрения очевидна важная роль диффузии в химических реакциях. Ясно, что для протекания мономолекулярных реакций диффузия не имеет существенного значения. Тримолекулярные реакции маловероятны и факт их протекания в растворах не доказан окончательно. Следовательно, наибольший интерес представляет анализ роли диффузии в кинетике бимолекулярных процессов. [c.264]

Для сопоставления с величиной константы скорости реакции пользуются величиной константы скорости диффузии (5, равной коэффициенту диффузии ( )), отнесенному к толщине диффузионною слоя (й) р = 1) / б. Если лимитирующей стадией является диффузия и константа скорости диффузии Р меньше константы скорости реакции к, то имеет место диффузионная область. Если иее процесс протекает в кинетической области, то к < (1 и скорость процесса описывается неискаженными кинетическими уравнениями с истинниши порядками реакции и энергией активации. Действующей концентрацией (действующей массой) будет концентрация реагирующих веществ не в объеме гомогенной фазы (тем более не в объеме всей системы), а лишь в области протекания реакции, т. е. на границе раздела фаз. [c.276]

Гетерогенная реакция — это многостадийный процесс, включающий в себя подвод реагирующих веществ к поверхности, реакцию на поверхности и отвод продуктов реакции от поверхности. Общая скорость реакции определяется скоростью наиболег медленной стадии. Между константами скорости диффузии и химической реакции существует соотношение ( 13, гл. IX) [c.334]

Константа скорости близка к значению константы скорости диффузии в диффрионной области протжания (см. Реакции в растворах). [c.172]

Разложение этилового спирта на катализаторе А1зОз протекает по уравнению С НвОН С2Н4 + Н2О. При 650 К эс ктивная константа скорости равна 0,234 с Зависимость константы скорости поверхностной реакции от температуры цыражается уравнением lg А = 6,06 — 4230/Т. Определите энергию активации поверхностной реакции и константу скорости диффузии [c.456]

В диффузионной области константа скорости реакции заменяется, по существу, константой скорости диффузии, так как наблюдаемая скорость реакции равна скорости диффузии. Если скорости реакции и диффузии имеют соизмеримые значения, то в этой, так называемой, переходной области должны учитываться как кинетическое, так и диффузионное сопроти1ления. [c.263]

Значения физико-химических констант приняты следующими коэффициент теплопроводности и диффузии Яо—2,08- 10 кВт/(м-К), Ь = =4,3-10- кВт/ (м-К ) До=0,18-104 з/с теплоемкость газов и частиц, Сг=1,46 кДж/(м - К) Сч=0,9б кДж/ (кг-К) кинетические константы реакций образования СО и СО2, восстановления СО2 и горения СОг А о1 = 0,125-105 м/с, 1 = 0,247-105 кДж/моль /го2=0,48-10 г = 0,233Х Х 105 А о2,1=0,1Ы05 2,1 = 0,42 10 1,2=0,47 10 1,2=0,75 10 [c.354]

Если константа скорости подвода реагирующего вещества значительно больше константы скорости процесса химического взаимодействия, т. е. константа екорости диффузии во много раз больше константы скорости реакции, тогда скорость всего процесса в целом будет определяться исключительно скоростью химического превращения. Экспериментально определяемая скорость реакции будет подчиняться законам химической кинетики гетерогенных систем. Скорость реакции, так же как и в гомогенных системах, будет связана с концентрациями реагирующих веществ кинетическим уравнением реакции. Порядок реакции будет зависеть от природы реагирующих веществ. Однако действующей массой здесь будет концентрация реагирующих веществ не в объеме фазы, а на поверхности раздела. [c.106]

Наличие диффузионных процессов при реакциях в гетерогенных системах (в случаях, когда константа скорости диффузии значительно больше константы скорости химической реакции) может привести к тому, что скорость химического превращения не будет зависеть от концентрации. Если убыль вещества, исчезающего в процессе реакции, достаточно быстро восполняется диффузией, то концентрация реагирующего вещества в зоне реакции будет оставаться практически постоянной, и реакция пойдет по нулевому порядку. Это может происходить, например, в реакции омыления сложного эфира в насыщенном эфиром водном растворе, находящемся Э равновесии с насыщенным раствором воды в эфире. Если скорость диффузии эфира из эфирного елоя в водный достаточно велика, а толшлна водного слоя мала, то концентрация эфира, независимо от времени, будет равна концентрации насыщения с ас. [c.107]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.180 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.180 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.187 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.180 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология