Интегральный метод определения порядка реакци

Для процессов с простой реакцией, когда принятое кинетическое уравнение имеет вполне определенный порядок и легко интегрируется, определение констант и проверку пригодности уравнения проводят обычно с помощью методов, использующих интегральную форму кинетических зависимостей. Если интегрирование уравнений скоростей реакций затруднено, то расчет констант проводится с применением дифференциальных методов. При этом численные значения скорости реакции (в случае получения опытных данных в интегральном виде) находятся путем графического дифференцирования кинетической кривой. [c.115]

Для реакций -го порядка (в практике кинетических исследований такие реакции встречаются довольно часто) определение кинетических констант непосредственно из выражений, получаемых при интегрировании уравнения скорости, не представляется возможным, так как эти выражения являются трансцендентными и в общем виде относительно константы скорости реакции и порядка не решаются. Однако во многих случаях, используя искусственные приемы (подстановки и графические зависимости), можно обойти затруднения, связанные с трансцендентностью интегральной зависимости и получить выражения, в которых порядок или константа скорости реакции явно зависят от концентрации реагирующих веществ и времени реакции. Некоторые из интегральных методов, использующих искусственные приемы, изложены ниже. [c.135]

Оба эти метода дают возможность выявить основные различия в активности, связанные со значительными изменениями какого-либо одного параметра (химического состава, структурных свойств и т. д.), если остальные параметры остаются без изменения. Вместе с тем сложной взаимосвязи между процессами сорбции, диффузии и, химической реакцией они не отражают. Более надежным способом, позволяющим избежать неправильных выводов при сравнении катализаторов с нестабильной во времени активностью, является экстраполяция конверсии на нулевое время. Этот метод обычно используют в тех случаях, когда реакция проводится в дифференциальном, а не интегральном реакторе. Однако, как правило, применяется он значительно реже, хотя известно, к какой путанице может привести, например, определение влияния соотношения Si/Al на каталитические свойства деалюминированного морденита, если однозначный способ определения активности отсутствует. Еще меньше можно назвать работ, в которых были проведены кинетические определения зависимости констант скоростей от скорости подачи сырья или парциальных давлений исходных компонентов -й продуктов реакции. Между тем, сравнивая активности, часто дйпускают, что реакции имеют первый порядок, и пересчитывают измеренные степени превращения в константы скорости. Принято также определять температурную зависимость активности и подставлять данные по конверсии при различных температурах в уравнение Аррениуса. Такой расчет будет правильным, если используются только начальные конверсии, потому что в этом случае можно избежать неточностей из-за разной скорости дезактивации катализаторов при различных температурах. Но даже и тогда расчет энергии активации совсем не обязательно приведет к Д,, характерной для данной химической реакции, которая протекает на определенном типе активных центров. Полученная величина Еа может в значительной степени отражать ограничения, связанные с диффузией и массопередачей. [c.56]

Кинетика. Использование общепринятых кинетических методов исследования химических реакций —определение порядка реакции (п), константы скорости [к) и энергии активации ( ) — применительно к исследованию разложения ПВХ, и в том числе к наиболее полно изученной реакции дегидрохлорирования, несколько затруднено. Из-за сложности реакции дегидрохлорирования применение интегрального метода определения величин п и к,, а следовательно, и энергии активации может привести к ошибочным результатам. Использование дифференциального метода осложняется тем, что в большинстве случаев не удается точно определить концентрацию реагентов, в данном случае лабильных групп определенной химической природы (стр. 315) даже в начальный момент разложения, не говоря уже о последующих стадиях процесса. Не случаен поэтому тот разнобой, который встречается в литературе относительно величин порядка реакции, константы скорости и энергии активации реакций разложения. Порядок реакции дегидрохлорирования по отдельным литературным источникам изменяется от нулевого - и первого до и l,65 [c.288]

Дайте определение химической кинетики. 2. Перечислите основные факты из истории химической кинетики. 3. Каковы современные представления о механизмах химических реакций 4. Какие виды химических реакций вы знаете 5. Напишите уравнение Вант-Гоффа. 6. Приведите примеры простых и сложных реакций. 7. Дайте определение биокинетики. 8. Что общего и различного между биологической и химической кинетикой 9. Что такое кинетический эксперимент 10. Какие основные цели кинетического эксперимента 11. Дайте определение основных параметров кинетического эксперимента. 12. Какой наиважнейший параметр кинетического эксперимента вы знаете 13. От каких факторов зависит выбор метода исследования 14. Перечислите основные виды и участки кинетических кривых. 15. Для каких целей используются интегральные и дифференциальные кривые 16. Дайте определение скорости реакции. 17. Дайте определение константы скорости и порядка реакции. 18. Реакция образования сульфида кальция описывается уравнением Са + 5 -> Са5. Каков порядок данной реакции 19. Каковы размерности скорости, константы скорости и порядка реакции 20. Чем отличаются понятия скорость реакции , начальная скорость реакции 21. Скорость реакции Л + ВС- В следующим образом зависит от концентраций реагирующих веществ [c.25]

Неизвестные величины уравнения (80), порядок реакции по а и константа скорости реакции были рассчитаны двумя методами дифференциальным и интегральным. Расчет дифференциальным методом заключался в графическом дифференцировании имеющейся кривой расиределения оксидихлорбеизойиой кислоты (см. рис. 14) и определении показателя степени по формуле [c.101]

Скорость реакции, т. е. изменение концентрации Си, измеряют дифференциальным методом, основанным на определении наклона кинетических кривых, описывающих зависимость концентрации индикаторного вещества от времени. Дифференциальный метод используют для измерения начальных скоростей, когда глубина протекания реакции сравнительно невелика. Кроме дифференциального применяют интегральный метод, в котором учитывается порядок реакции по индикаторному веществу. [c.9]

Кинетические измерения. Мерная колба с раствором ртутноорганического соединения в диоксане и колба с соляной кислотой определенной концентрации термостатированы в течение 30 мин. Затем пипеткой отобрано мл раствора соляной кислоты и быстро вылито в мерную колбу с раствором ртутноорганического соединения, доведено до метки термостатированным диоксаном. После энергичного перемешивания в течение 5— 10 сек. колба с реакционной смесью термостатирована. За время начала реакции принят момент, когда половина соляной кислоты прибавлена к раствору ртутноорганического соединения. Первая проба отобрана через одну минуту после начала реакции. Реакция остановлена выливанием аликвоты (lO мл) реакционной смеси в такой объем раствора щелочи, чтобы нейтрализовать 80—90% непрореагировавшей кислоты. За время отбора пробы принят тот момент, когда в раствор щелочи прибавлена половина пробы. Избыток кислоты оттитрован потенциометрически раствором едкого натра в 60%-ном диоксане. Измерения проведены на потенциометре марки ЛП-58 с использованием насыщенного водного каломельного и стеклянного электродов в шкале милливольт. Контрольными опытами на специально приготовленных смесях показано, что присутствие продуктов реакции не влияет на точность определения соляной кислоты потенциометрическим методом. Порядок реакции определен интегральным методом, а также из кинетической кривой [8]. Скорости реакций во всех случаях описывались кинетическим уравнением второго порядка [c.440]

Третий опыт проводят с большим избытком веществ А и О и определяют значение Уа. Таким образом, порядок реакции каждый раз искусственно снижается и сводится к определению частных порядков VI, V2 и Vз. Общий порядок реакции численно равен сумме VI + V2 + Vз. Все известные методы определения частных порядков реакций можно разделить на две группы — интегральные и дифференциальные методы. [c.333]

Определение частных порядков реакции при помощи интегральных методов заключается в посароенин графика кинетического уравнения в интегральной форхда для предполагаемого порядка реакции. Е1сли в результате мы получаем систему параллельных прямых, соответствующих различным начальным концентрациям А, то частный порядок реакции, принятый или рассчитанный из дифференциального кинетического уравнения, подтверждается. Констан- [c.328]

Для количественного сравнения скорости образования изопропил-фенантренов в различных растворителях были определены константы скорости реакции при различных температурах. Определение порядка реакции по фенаптрену интегральным методом [7] показало, что реакция имеет первый порядок в хлороформе, нитрометане и нитробензоле, алкилирование в бензонитриле протекает по второму порядку. Порядок реакции и константы скорости определялись в интервале температур для первых трех растворителей 30—60° и для беизонитрпла— 140—180°. В таблице приводятся константы скорости реакции в различных растворителях. [c.93]

Еллинек [6] изучал скорости разложения трех образцов йизко-молекулярного полиэтилена по методу определения потери веса в вакуумном приборе (см. рис. 7), Образцы содержали 0,1% примесей и молекулярный вес их был равен 23 000, 16 000 и 11 000. На рис. 37 приведена интегральная кривая потери веса во время пиролиза этих образцов. Кривые имеют линейные участки до 70%-ной потери веса, что указывает на нулевой порядок реакции. Для этих участков вычислены величины скорости реакции (табл. 52), а по ним — величины энергии активации. Расчеты показали, что энергия активации реакции термической деструкции повышается с увеличением молекулярного веса полимера. [c.115]

В [117, 178] при исследовании течения диссоциированной и частично ионизованной многокомпонентной смеси с разными диффузионными свойствами компонент разработан алгоритм, не требую-тттий предварительного разрешения соотношений Стефана—Максвелла (уравнений переноса компонентов) относительно диффузионных потоков. Это также уменьшает объем вычислений, так как время счета становится пропорциональным числу компонентов, а не его квадрату. Предложенный метод позволяет единым образом рассчитывать течение в дозвуковой и сверхзвуковой областях течения, является значительно более экономичным по времени расчета и используемой памяти ЭВМ по сравнению с методами установления. В оперативной памяти требуется хранить только искомые функции в двух соседних сечениях. Кроме того, для сходимости требуется несколько глобальных итераций, что на порядок меньше числа глобальных итераций необходимых в случае метода установления. При этом скорость сходимости не зависит от шага сетки в поперечном направлении. Для определения интегральных характеристик, таких как тепловой поток и давление на теле с точностью до 1 % необходимо не более 2-3 глобальных итераций. С использованием алгебраических моделей турбулентности он позволяет исследовать ламинарное, переходное и турбулентное течения во всем диапазоне скоростей протекания реакций диссоциащш и ионизации (от замороженных до равновесных. [c.190]