Гетерогенные процессы время взаимодействия

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и химического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния А Я, 5, ДО, то в гетерогенном катализе не всегда ясно, что принимать за молекулярную единицу катализатора. Атомы и молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не тождественны атомам и молекулам, находящимся в объеме фазы. Их термодинамические функции состояния отличны от термодинамических функций молекул объемной фазы. В настоящее время нет достаточно надежных методов определения или расчета активности Д Я, 5 и ДО молекул, находящихся на границе раздела фаз. Поэтому при выражении концентрации или активности катализатора, продуктов взаимодействия молекул субстрата с катализатором приходится прибегать к условным понятиям концентрации катализатора, выражая ее через свободную, незанятую поверхность. [c.637]

Теория Лэнгмюра рассматривала случаи адсорбции и катализа в мономолекулярном слое на однородных поверхностях, не учитывая детально взаимодействия между адсорбированными частицами. Эта теория, благодаря простоте и наглядности, пользовалась в свое время признанием и явилась значительным этапом в развитии теории катализа. Однако для активных адсорбентов и катализаторов она является недостаточной, так как в кинетике гетерогенных процессов встречаются сильные отклонения от уравнения изотермы адсорбции Лэнгмюра, которые казались необъяснимыми. Из возможных путей правильного направления теории катализа особо плодотворной [c.151]

В последнее время в химической промышленности и в металлургии начинает распространяться метод проведения процесса а кипяш,ем слое. Этим не совсем удачным названием пользуются для обозначения гетерогенных процессов взаимодействия между газом и мелкозернистым твердым материалом в условиях пропускания газа снизу сквозь слой этого материала с такой скоростью, что частицы материала переходят во взвешенное состояние. Находясь в непрерывном движении, они образуют так называемый кипящий слой благодаря постоянному перемешиванию фаз и обеспечивается высокая интенсивность процесса. ( Кипящий слой иначе называют псевдоожиженным слоем.) [c.489]

Каскад реакторов смешения с рециркуляцией (рис. 194) ирименяется при проведении жидкофазных гетерогенных процессов, когда один из взаимодействующих компонентов не успевает прореагировать полностью. Последним аппаратом цепочки является сепаратор, с помощью которого гетерогенная смесь разделяется на фазы. Один продукт отводится для дальнейшей переработки, или очистки, а второй возвращается в начало процесса. Тем самым достигается более полное использование сырья, однако снижается производительно ть схемы, так как увеличивается время пребывания смеси в системе и снижается концентрация взаимодействующих веществ. [c.241]

К гетерогенному катализу и, соответственно, к гетерогенным процессам относят процессы, в которых катализатор и реагенты находятся в разных фазах и реакции протекают на границе раздела этих фаз. К ним относятся прежде всего процессы взаимодействия газообразных или жидких реагентов с твердым катализатором, именно эти процессы имеют в настоящее время наибольшее практическое значение. [c.104]

В настоящее время самым распространенным и экономичным методом производства гексафторида урана является высокотемпературная обработка тетрафторнда урана фтором. Реакция взаимодействия представляет сложный гетерогенный процесс, протекающий в несколько [c.300]

Окисление метана с целью получения из него окиси углерода и водорода изучалось в гомогенных и гетерогенных системах в лабораторных условиях, на пилотных установках и на заводах. Несмотря на то, что в результате такого исследования были достаточно детально разработаны технологические схемы процесса, тем не менее до настоящего времени сравнительно мало известно о кинетике и механизме реакций метана с кислородом, водяным паром и двуокисью углерода. Предполагается, что как при гомогенных, так и при гетерогенных реакциях равных объемов м тана и кислорода при температуре от 700 до 1500° С вначале возникает пламя [22, 19], в котором вступают во взаимодействие часть метана и весь кислород. В результате этих процессов образуется двуокись углерода и водяной пар. Дальнейшее окисление мотана происходит, очевидно, за счет двуокиси углерода, в то время как пар образуется при начальном горении. Обсуждение природы реакций горения но входит в задачу данной главы. [c.311]

Известны многочисленные методы получения гидридов металлов. Основным методом является синтез из металла и газообразного водорода. Поскольку в реакции участвует газообразный компонент, то процесс подчиняется всем правилам гетерогенного равновесия. Кроме основных факторов, таких как давление, температура, время, на процесс синтеза влияет множество других, чувствительность к которым и составляет особенность реакционной способности водорода как элемента. В работах [1—4, 7—10] подробно изложены теоретические аспекты поглощения водорода металлами на основании последних достижений физической химии, объяснена природа взаимодействия водород — металл, теория абсорбции, рекомбинации, устойчивости химической связи, предсказаны физические и химические свойства гидридов. При разработке технологии получения гидридов необходимо учитывать специфические факторы, оказывающие существенное влияние на свойства получаемых гидридов. [c.9]

Изучение механизмов гидрирования на гетерогенных катализаторах представляет трудную задачу, однако в настоящее время полагают, что реакция протекает путем взаимодействия соседних адсорбированных частиц. Эти процессы часто являются обратимыми, что объясняет наблюдаемые изомеризацию и реакции перераспределения. Гомогенные системы более доступны для исследования, и в настоящее время предложен ряд механизмов их действия [5—7]. [c.254]

В настоящее время большинство исследователей, работающих в области катализа, считает, что каталитический процесс проходит через промежуточную форму, которая образуется в результате взаимодействия реагирующих веществ с катализатором. Это положение распространяется также и на процессы гетерогенного катализа на твердых катализаторах, протекание которых осуществляется через поверхностные химические соединения, образующиеся между реагирующими веществами и активными центрами поверхности катализатора. [c.235]

Химическая реакция идет тем легче, чем слабее связь, которая должна быть разрушена во время процесса. Поляни [71] называл гетерогенный катализ адсорбционным, когда он вызывается адсорбционным действием каталитической стенки. Он обратил особенное внимание на то, что понятие адсорбционный катализ не охватывает тех случаев, в которых катализатор химически соединяется с реагирующим веществом, а также каталитические процессы такого типа, как реакция взаимодействия водорода и кислорода на металлических поверхностях, потому что эти газы на металлах адсорбируются анормально. [c.108]

Далее, поскольку глубокий механизм каталитических реакций — как гетерогенных, так и гомогенных — является электронным, то к их описанию можно приложить весь сегодняшний арсенал квантовой химии. Сюда относятся расчеты электронной структуры молекул, их реакционной способности, потенциальных поверхностей реакции и т. д. Специфика гетерогенного катализа, однако, состоит в том, что при контактных процессах в электронном механизме реакции непосредственное участие принимают твердые тела. Корректный учет взаимодействия субстрата с поверхностью катализатора значительно усложняет задачу, требует привлечения аппарата теории энергетической зонной структуры, теории поверхностных состояний и т. н. Несмотря на указанную трудность, число работ по квантовой химии гетерогенного катализа постоянно растет. И хотя в настоящее время такие работы чаще всего посвящены исследованию сравнительно небольших сорбционных комплексов или простейших модельных реакций, несомненно, что уже в недалеком будущем квантово-химические расчеты найдут широкое применение в прогнозировании гетерогенных катализаторов для процессов, представляющих практический интерес. На решение этой же задачи нацелены и широко развиваемые теперь методы корреляции кинетических и термодинамических параметров. К гетерогенно-каталитическим реакциям с учетом их некоторых особенностей уже применяют с определенным успехом уравнения линейных соотношений типа Бренстеда, Гаммета — Тафта, Воеводского — Семенова и аналогичные. Широко [c.5]

Исследование взаимодействия атомарного водорода с кислородом при низких температурах (—180 —196 С) с образованием в конечном итоге перекиси водорода и воды было начато в конце 20-х годов [1, 2]. В дальнейшем было установлено, что эти же веш,ества образуются при низкотемпературной конденсации диссоциированных паров воды 13] или диссоциированных паров перекиси водорода [4], а также при взаимодействии атомарного водорода с пленкой жидкого озона [5] или с озоном в газовой фазе при низкой температуре [6]. Таким образом, к настоящему времени изучен целый ряд низкотемпературных процессов, приводящих к образованию перекиси водорода и воды и имеющих, по-видимому, сходный механизм. Для этого механизма в свое время было предложено несколько различных схем. Для всех схем предполагалось, что перекись водорода образуется на холодных стенках приемной ловушки, т. е. по гетерогенному механизму, в то время как образование воды происходит в объеме, т. е. в результате гомогенных реакций. Однако конкретный механизм процесса различными авторами трактовался по-разному. [c.41]

Дальнейшее развитие теории катализа тесно связано с исследованием состояния катализатора во время реакции. Принципы структурного и энергетического соответствия, оставаясь решающими, должны относиться к системе катализатор — реагирующее вещество, сложившейся ко времени достижения стационарного состояния катализатора. Степень окисления поверхностных атомов катализатора, природа лигандов и состав промежуточного координационного комплекса определяют направление реакции и лимитирующие стадии. Решающую роль играют методы определения состояния катализатора и всей системы во время реакции. Одним из таких методов является измерение потенциала (или электропроводности) катализатора во время реакции. Легче всего это сделать в проводящих средах как в жидкой, так и в газовой фазе для гетерогенных и гомогенных катализаторов. В окислительно-восстановительных процессах структурным фактором являются не только размеры кристаллов и параметры решеток, но и кислотно-основные характеристики процессов. Всякая поверхность или комплексное соединение представляют собой кислоту или основание по отношению к реагирующему веществу, а это определяет направленность (ориентацию) и энергию взаимодействия вещества с катализатором. Для реакции каталитической гидрогенизации предложена классификация основных механизмов, основанная на степени воздействия реагирующего вещества на поверхность катализатора, заполненную водородом. В зависимости от природы гидрируемого вещества в реакции участвуют различные формы водорода. При этом поверхность во время реакции псевдооднородна, а энергия активации— величина постоянная и зависящая от потенциала поверхности (или раствора). Несмотря на локальный характер взаимодействия, поверхность в реакционном отношении однородна и скорость реакции подчиняется уравнению Лэнгмюра — Хиншельвуда, причем возможно как взаимное вытеснение адсорбирующихся веществ, так и синергизм, т. е. увеличение адсорбции БОДОрОДЗ ПрИ адсорбции непредельного вещества. Таким образом, созданы основы теории каталитической гидрогенизации и возможность оптимизации катализаторов по объективным признакам. Эта теория является продолжением и развитием теории Баландина. [c.144]

В случае неравновесного потока необходимо учитывать ряд новых процессов передачи химической энергии, которые не учитываются в равновесных потоках или при течении идеального газа. В частности, при взаимодействии неразрушаемой поверхности с потоком существенными оказываются ее каталитические свойства. Несмотря на то, что о значительном влиянии гетерогенной рекомбинации на теплообмен при гиперзвуковых скоростях полета стало известно еще в 50-е годы [17], проблема описания гетерогенных каталитических процессов в гиперзвуковых потоках остается актуальной и в настоящее время. По сравнению с кинетикой гомогенных реакций механизм и скорости процессов, определяющие взаимодействие газа с поверхностью гораздо менее изучены и выражены количественно. Тем не менее, понимание и контроль за этими процессами имеют решающее значение для разработки и создания теплозащитных систем, применяемых при входе космических аппаратов в атмосферу планет. Так, если отличие в тепловых потоках для различных моделей гомогенных химических реакций достигает 25 %, то тепловые потоки, полученные при различных предположениях о каталитических свойствах поверхности, отличаются значительно больше. Тепловой поток к лобовой поверхности аппарата может быть снижен за счет использования некаталитического покрытия в несколько раз на значительной части траектории спуска, включая область максимальных тепловых нагрузок. [c.7]

Вязкость смеси СаСОз с низкомодульным жидким стеклом быстро растет во времени, в то время как такая же смесь с высокомодульным жидким стеклом может оставаться без видимых изменений длительное время. При модуле 2 натриевое жидкое стекло с СаСОз схватывается при 30 °С за 6 ч и при 40 °С менее чем за 2 ч при модуле 3,3 смесь начинает схватываться при этих же температурах соответственно за 100 и за 20 ч. Такая же смесь с модулем 4 в течение длительного времени обнаруживает только признаки взаимодействия. Кальциты гораздо менее реакционноспособны по сравнению с арагонитами. Свежеосажденный мел наиболее реакционноспособен в жидкостекольных системах. При взаимодействии щелочных силикатных растворов с различными кальцийсодержащими материалами переход Са + в раствор может предшествовать образованию силикатов кальция. В других случаях осаждение кремнезема на кальциевых поверхностях твердой фазы является первой стадией, и тогда взаимодействие реагентов в течение длительного времени ограничивается узкой зоной контакта фаз и диффузия ионов кальция оказывается лимитирующей стадией. Обновление поверхности механическими способами в таких случаях становится мощным кинетическим фактором. Некоторые сформировавшиеся в геологические эпохи кальций- или магнийсодержащие минералы столь прочно удерживают эти ионы в своей структуре, что практически инертны, и только поверхности минералов имеют сродство к кремнезему. Если при взаимодействии жидких стекол с растворимыми солями щелочноземельных металлов обнаружение й идентификация продуктов реакции является сложной и неоднозначно решаемой задачей, то в гетерогенных процессах эта проблема усугубляется. [c.61]

Несовершенство наших знаний в этой области в настоящее время не позволяет достаточно строго описать закономерности разнообразного, иногда противоположного по своим результатам влияния различных факторов ульгразвукового воздействия на физико-химические процессы. Существенно, что каждое из описанных выше явлений в зависимости от условий может быть связано как с положительными, так и с отрицательными эффектами кавитация, например, существенно интенсифицирует многие гетерогенные процессы, но может привести к повышению износа и даже разрушению аппаратуры [42] звукохимическое или термическое действие интенсивных колебаний может ограничить их применение в тех случаях, когда химическое взаимодействие в среде или повышение ее температуры нежелательно действие ультразвука на гетерогенный процесс может быть различным по своему направлению при разных параметрах (например, частоте) поля и т. д. Легко представить себе также условия (возбуждение взрывного процесса и др.), когда применение интенсивных акустических колебаний является опасным. [c.20]

В настоящее время около половины идентифицированных ферментов находятся в клетках и тканях в виде множественньгх молекулярньгх форм, имеющих единую субстратную специфичность, но отличающихся по физико-хими-ческим или иммунологическим свойствам. Генетическая основа молекулярной гетерогенности обусловлена наличием нескольких генов, каждый из которых кодирует одну субъединицу фермента или одну его молекулярную форму. Кроме того, различные молекулярные формы одного и того же фермента могут кодироваться в одном генном локусе, имеющем множественные аллели. Генетически детерминированные молекулярные формы называются изоэнзимами. Посттрансляционные модификации ферментов, обусловленные локальным протеолизом, ковалентными модификациями, белок-белковыми взаимодействиями и т. д., являются причиной образования множественных молекулярных форм, не являющихся истинными изоэнзимами, но играющими существенную роль в метаболических процессах. Наиболее часто встречаются так называемые конформеры — молекулярные формы, имеющие одинаковую первичную структуру, но отличающиеся по своей конформации. Это возможно в том случае, если эти конформации достаточно устойчивы, т. е. соответствуют уровню свободной энергии, близкой к минимальной. Только такие конформационные варианты белков, которые воспроизводимо фиксируются посредством электрофоретических, хроматографических или иных методов, могут рассматриваться как конформеры. [c.83]

Важным условием успешного осуществления всех этих гетерогенных процессов является высокая степень дисперсности алюминия и активирование его поверхности для удаления оксидной пленки при помощи химических реагентов (этилбромид, триэтилалюминий, А1С1з) или путем измельчения в мельницах. Кроме того, замечено, что с очень чистым алюминием реакция не идет, в то время как наличие в нем примесей переходных металлов (Т1 и др.) существенно ускоряет процесс. Поэтому используют алюминий, легированный титаном (0,8—4,0%), или добавляют в качестве катализатора гидрид титана. Его роль состоит, по-видимому, в передаче водорода к атомам алюминия, гидриды которого уже способны к прямому взаимодействию с олефинами. В свою очередь, добавки алюминийтриал-кплов, видимо, способствуют образованию димерных комплексов с гидридами титана и радикалов, вовлекающих металлический алюминий в последующие превращения. [c.297]

Ионный обмен, как всякий гетерогенный процесс. в системе твердое тело—жидкость, зависит от состава и структуры ионо-обменника, температуры, состава и концентрации раствора. Ионообменный характер процесса взаимодействия стекла с растворами и расплавами солей электролитов был в последнее время доказан как химическими, так и прямыми структурнофизическими методами [30—34]. [c.206]

Таким образом, скорость гетерогенных процессов большей частью определяется скоростью диффузии. В этом случае наблюдаемая макро- копическая кинетика реакции подчиняется уравнениям, характери-5ующим процессы диффузии. Когда скорость зависит от диффузии, зчень большое значение имеет способ проведения процесса, т. е. находятся ли во время процесса взаимодействующие фазы в постоянном положении одна относительно другой или перемещаются в пространстве по отношению друг к другу. Так, перемешивание раствора увеличива- т скорость выравнивания концентрации и повышает общую скорость растворения. Жидкость испаряется более интенсивно в токе движущегося над ней воздуха. Если скорость гетерогенной химической реакции значительно меньше, чем скорость диффузии, то скорость процесса в целом определяется скоростью химической реакции. В этом случае говорят, что процесс лежит в кинетической области и описывается соответствующими уравнениями данной химической реакции. [c.125]

При определении йодного числа взаимодействие целлюлозы с иодом происходит в гетерогенной среде при незначительноч [ набухании целлюлозы. Поэтому при непродолжительной обработке иод не всегда взаимодействует со всеми альдегидными группами в макромолекуле целлюлозы, что может приводить к получению неправильных результатов. Для устранения этой возможности время взаимодействия целлюлозы с иодом увеличивают до 3—4 час., между тем как при реакции иода с монозами процесс заканчивается через 5—10 мин.. [c.32]

Эволюционные реакции. Особую группу реакций, включенных в сложный гетерогенно-каталитический процесс, составляют медленные побочные реакции, приводяп] ие к изменению свойств катализатора (модифицированию или отравлению) в результате его взаимодействия с реакционной средой. Как правило, характерное время таких реакций значительно превышает основной временной масштаб т. е. характерное время основных реакций. В отличие от медленных реакций, лимитирующих скорость основного процесса синтеза целевых продуктов, будем называть эти наиболее медленные реакции эволюционными. [c.94]

Диссоциативная экстракция может быть определена как гетерогенный хемосорбционный процесс, включающий в сёбя совокупность физических и химических равновесий, существующих как внутри фазы, так и между фазами. Математическое описание равновесия для систем диссоциативной экстракции возможно путем составления системы уравнений, описывающих фазовые и химические равновесия, дополненной уравнениями материального баланса на ступени. При этом адекватность описания системы зависит как от соответствия выбранного механизма реальным взаимодействиям, так и от полноты описания физического и химического факторов. Попытки обосновать адекватность модели равновесия только на языке химических взаимодействий могут привести к выдвижению формальных гипотез о присутствии в системе комплексов и соединений, не идентифицированных в действительности. В то же время возможности физического подхода ограничены отсутствием строгих теоретических выражений для коэффициентов активности, позволяющих объяснить отклонения от идеальности с помощью теории растворов. [c.80]

Поскольку не существует абсолютно нерастворимых веществ, следует рассмотреть также схему, представленную на рис. 10-1, в. Согласно ей, экстрагируемым соединением является вещество, непосредственно присутствующее в водной фазе. При этом экстрагент (учитывая наличие в системе разбавителя точнее было бы назвать эго вещество экстракционный реагент [10]) связывает диффундирующий в органическую фазу компонент. Такая схема при экстракции в системах электролит — неэлектролит рассмотрена, например, Оландером и Бенедиктом [1511, которые изучили кинетику экстракции HNOa растворами три-н-бутилфосфата. Хотя в результате анализа полученных данных авторы пришли к заключению, что сольватация происходит на границе раздела фаз, этот режим реагирования, по их мнению, является предельным при протекании реакции в объеме органической фазы. К сожалению, Оландер и Бенедикт исключили возможность взаимодействия в объеме водной фазы и истинно гетерогенное реагирование. В то же время анализ литературных данных показывает, что убедительных примеров экстрагирования неорганических веществ по схеме на рис. 10-1, в нет. Скорее всего экстракция по такому механизму вносит очень незначительный вклад в процесс извлечения неорганических веществ большинством практически важных экстрагентов. [c.381]

Для снижения межмолекулярного взаимодействия и облегчения перевода в растворимое состояние щелочную целлюлозу подвергают ксантогенированню. Под этой технологической операцией понимают комплекс химических и физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии щелочной целлюлозы с сероуглеродом. Важнейшими из химических превращений являются образование ксаитогената целлюлозы и побочных продуктов взаимодействия S2 со свободным едким натром, содержащимся в щелочной целлюлозе. Химическая реакция осложнена гетерогенностью системы, наличием в ней трех-четырех фаз, структурными изменениями целлюлозы, протекающими во время реакции. [c.79]

Указанная проблематика весьма сложна, что связано не только и не столько с необхсццшостью решения существенно нелинейных чисто гидродинамических задач с неизвестной границей, но и с тем важным обстоятельством, что решащее влияние на нарушение устойчивости и на установление конвективных течений - как регулярных лериодических, так и ранцомизированных - оказывают многочисленные и разнородные физико-хииические факторы - диффузионные и теплообменные процессы, гетерогенные химические реакции, молекулярные поверхностные взаимодействия и т.п. Поэтому для многих явлений и процессов такого рода в настоящее время отсутствуют даже в достаточной степени непротиворечивые или исчерпывающие модели, а следовательно, и корректные постановки математических краевых задач, с чем и связаны основные принципиальные трудности адекватного описания этих процессов. [c.5]

Большая скорость и малые энергии активации гетерогенных каталитптеских процессов давно привели многих исследователей в этой области к выводу о решающей роли активных промежуточных форм в этих процессах. В литературе [J 98 J имеются работы, показывающие, что при взаимодействии газовых молекул с поверхностью образуются радикалы. В последнее время показано, что при [c.91]

В подавляющем большинстве опубликованных исследований реакция окисления водорода изучалась в качестве модельной, позволяющей в наиболее чистом виде выявлять основные закономерности окислительного катализа, не осложненные проблемой избирательности. В последнее время реакция каталитического окисления водорода начинает приобретать и практическое значение как источник энергии. В частности, гремучегазовая смесь может использоваться как топливо в космосе, причем для инициирования реакции применяются гетерогенные катализаторы [187]. Надо полагать, что значение водорода как топлива, запасы которого (воды) практически неограничены, будут возрастать по мере исчерпания других видов топлива (угля, нефти, газа). Можно указать также на применение гомогенных катализаторов, ускоряющих взаимодействие водорода и кислорода, которые выделяются в процессе эксплуатации ядерных реакторов с водяным охлаждением [188]. [c.236]

Переходя к рассмотрению некоторых черт механизма окисления водорода на переходных металлах, следует прежде всего отметить, что наличие корреляции между скоростью окисления водорода и позволяет, как и в случае окислов, постулировать разрыв связи Ме—О в лимитирующей стадии реакции. Однако, в случае металлов, судя по зависимости активности и от энергии связи Ме—Н, в лимитирующей стадии реакции происходит также разрыв связи Ме—Н. Следовательно, состав активированных комплексов лимитирующей стадии процесса окисления водорода на окислах и на переходных металлах различен, эти вещества в рассматриваемой реакции неоднотипны [42, 211]. Это подтверждается тем, что зависимости скоростей окисления на металлах и окислах различаются (рис. 40). Приведенные на этом рисунке данные об активности металлов относятся к кинетической области протекания реакции окисления водорода. Необходимо подчеркнуть также, что характерной чертой этого процесса на металлах является возможность его осуществления по гетерогенно-гомогенному механизму. В то же время, даже на одном из наиболее активных катализаторов окисления водорода — платине — эта реакция, во всяком случае в отсутствие свободных объемов, при температурах ниже 100° С протекает чисто гетерогенно. Это подтверждается практическим постоянством величин удельной каталитической активности платиновых катализаторов, удельные поверхности которых различаются примерно на 4 порядка [261]. В этих условиях реакция окисления водорода на платине осуществляется, по-видимому, по стадийному механизму через взаимодействие кислорода с поверхностью с образованием ОН-групп и их последующую реакцию с водородом, приводящую к выделению воды. Во всяком случае, протекание окисления водорода по такому механизму однозначно показано на пленках серебра при комнатной температуре [44, 217, 262—264]. [c.246]

Изучение природы активных центров, а также строения и свойств поверхностных соединений, образующихся при взаимодействии молекул с поверхностью катализатора, позволяет глубже проникнуть в механизм гетерогенного катализа и ближе подойти к решению задачи научного подбора катализаторов. Широко используемые в настоящее время кинетические методы исследования каталитических реакций не могут дать прямую информацию о промежуточных стадиях каталитического процесса. Многие детали каталитических реакций не удается выяснить также при помощи других физико-химических методов исследования, например применением изотопов. В ряде случаев эта задача может быть успешно решена применением инфракрасной спектроскопии, которая позволяет следить за превращением молекул непосредственно на поверхностж катализатора, что открывает большие возможности для изучения промежуточных стадий каталитических реакций [1, 2]. [c.253]

Содержание ацетиленовых углеводородов в изопрене полимери-зационной чистоты не должно превышать 0,0005—0,001%. Этому требованию удовлетворяют только продукты, получаемые диоксановым методом или по Фаворскому. Все остальные технические методы дают изопрен со значительно большим содержанием ацетиленовых углеводородов (так, в изопрене, получаемом методом дегидрирования изоамиленов, до 0,1—0,2%). Для очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов в принципе применимы упоминавшиеся выше процессы экстракции и хемосорбции, взаимодействие с малеиновым ангидридом [178], каталитическое аминирование [179J, селективная адсорбция и др. Имеется целый ряд патентов по очистке изопрена от ацетиленовых углеводородов с помощью металлического натрия и его производных [180—184], а также иода [185]. Однако наиболее эффективным методом в настоящее время считается селективное гидрирование на гетерогенных катализаторах. [c.250]

Рассматриваемый здесь гетерогенный катализ состоит во взаимодействии с твердыми поверхностями. В присутствии катализатора реакция протекает быстрее. Обычно считают, что катализируемая реакция протекает путем адсорбции реагирующих веществ на поверхности, реакции адсорбированных молекул или с такой же адсорбированной молекулой или молекулой из окружающей катализатор фазы и, наконец, десорбции продукта с регенерацией поверхностного центра. В большинстве случаев контроль над каталитическими процессами осуществляется при по1>ющи эмпирических методов. На основе наблюдений за составом продуктов и исследования кинетики реакции делаются предположения о структуре поверхностных промежуточных соединений. С привлечением указанных методов была получена значительная информация и созданы определенные представления о характере реакции, однако предполагаемые кинетические и поверхностные структуры редко носят однозначный характер, поскольку обычно можно предположить больше, чем один набор поверхностных структур, согласующихся со всеми наблюдаемыми данными. Многие каталитические реакции являются высокоспецифичпыми в отношении получаемых продуктов, давая главным образом один продукт, в то время как термодинамически возможно образование нескольких соединений. Любое фундаментальное понимание этих каталитических процессов должно основываться на детальном знании строения и реакционной способности поверхностных структур. [c.320]

За последнее время область соединений переменного состава расширилась за счет включения так называемых поверхностных соединений. Еще в связи с открытием гетерогенно-каталитических явлений в начале XIX в. (работы Тенара, Деви и Дёберейнера) было замечено влияние поверхности твердых тел на активацию химических процессов. Позднее высказывались идеи о том, что взаимодействие реагентов с твердым катализатором носит химический характер. И. Ленгмюр в 1912—1916 гг. своими работами установил, что адсорбция газов и жидкостей на поверхности твердых тел представляет собою образование мономолекулярного или моноатомного слоя. Так, получив моноатомный слой водорода на стекле, Ленгмюр при взаимодействии этого комплекса с молекулярным водородом получил воду Н Н +Оз- НзО. [c.234]

В настоящее время общая характеристика процесса представляется в следующем виде. Взаимодействие твердого углерода с кислородом, реакции с СОг и НгОп,р являются гетерогенными реакциями типа — твердая фаза + газ = газ. В гетерогенных реакциях уничтожается, газифицируется твердая фаза. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология