Адсорбционная область протекания каталитических реакци

Таким образом, разные эффекты, вызывающие отклонения от картины идеального поверхностного слоя, могут быть учтены при трактовке кинетических закономерностей каталитических процессов с получением соответствующих кинетических уравнений, согласующихся с опытными данными. Эти уравнения, однако, часто могут и не отличаться от уравнений для идеального поверхностного слоя, эффекты отклонений проявляются более рельефно в закономерностях адсорбционных процессов. Последнее может быть связано с тем, что явления адсорбции изучаются, как правило, в широких интервалах покрытий поверхности, а протекание каталитических реакций часто ограничивается одной из областей заполнений поверхности, в частности там, где эффекты реального адсорбированного слоя маскируются. [c.280]

Электронный фактор в окисных катализаторах тесно связан с полупроводниковыми свойствами металлических окислов. Процесс хемосорбции газов на окислах был рассмотрен в предыдущем разделе на основе этих представлений. Они же, естественно, обусловили поиски связи между типом полупроводимости и каталитической активностью. Такая связь была сравнительно недавно установлена, и можно ожидать, что в результате дальнейших исследований в этой области удастся получать сведения о механизме реакции, определяя влияние, которое оказывает изменение электронной структуры катализатора на протекание реакции. В случае окисных катализаторов наряду с чисто электронными эффектами большое значение могут иметь и ионные явления это особенно существенно при более высоких температурах, когда основное значение, по-видимому, имеют такие факторы, как подвижность ионов и вакансий и удаление ионов кислорода с поверхности под действием газов-восстановителей. Более того, есть основания считать, что на катализаторе при соприкосновении с реагирующей смесью сначала протекает особый процесс адаптации (приспособления к реагирующей смеси), в результате чего его электронная структура приходит в равновесие с протекающими на поверхности адсорбционно-десорбционными процессами. Таким образом, строгое разграничение на катализаторы р-типа или п-типа является, по-видимому, менее важным, чем подразделение их по доле р-типа или п-типа, устанавливающейся и поддерживаемой во время определенного каталитического процесса при заданных условиях [101] эта характеристика катализатора может оставаться неизменной в течение данной каталитической реакции. Каталитическая стабильность смешанных окисных систем может быть частично обусловлена такого рода эффектом. [c.523]

В стационарных условиях для каждой стадии разности скоростей процесса в прямом и обратном направлениях равны. Однако сами скорости могут существенно различаться. Стадия процесса, протекающая в данных условиях с наименьшей скоростью, называется лимитирующей. Скорость всего процесса в целом и его кинетические закономерности определяются скоростью лимитирующей стадии. В предельных случаях различают кинетическую, адсорбционную и диффузионную области протекания гетерогенно-каталитических реакций. Границы областей определяются условиями проведения процесса и в каждой [c.100]

Протекание реакции в области средних заполнений поверхности катализатора автоматически приводит к тому, что некоторые места поверхности станут оптимальными. Действительно, так как условием осуществления области средних заполнений является наличие одних мест, практически полностью покрытых и других, практически незаполненных при данном р, то, очевидно, имеются места, для которых а, близка к 7г- В зависимости от доли этих мест, определяемой на равномерно неоднородной поверхности величиной степени неоднородности f, катализатор будет более или менее оптимальным. Следовательно, различие суммарной скорости данной реакции, идущей в области средних заполнений равномерно-неоднородной поверхности разных катализаторов (при одинаковом механизме), должно быть обусловлено в основном значениями величин [. Из рассмотрения уравнения (У.273) видно, что числитель его не зависит от максимальной адсорбционной способности данной поверхности в силу соотношений (XI. 112) и (XI.ИЗ) (при а = [Вгг 1/2). а определяется значениями Сг и Сц [305]. Знаменатель уравнения (У.273) также не зависит от характеристик максимальной адсорбционной способности поверхности, что видно из уравнения (VII. 162). Следовательно, скорость данной реакции определяется общими для всей поверхности величинами /, Ох и Оц. Аналогичный вывод может быть сделан и из рассмотрения скорости реакции вдали от равновесия из уравнений (ХП.36) и (ХП.37) и соотношений (XI. 112) и (XI.ИЗ). Если при переходе от одной каталитической поверхности к другой величины С1 и Оц сохраняют соответственно свое значение, то различия в скорости данной реакции и будут обусловлены только величинами Такой случай отвечает выполнению соотношения линейности с теми же значениями постоянных на разных поверхностях. [c.476]

Переходя к рассмотрению металлов, я хочу прежде всего отметить значительные успехи в методах исследования, позволяющие изучать структуру и адсорбционные свойства очень чистых поверхностей металлов. Об этом свидетельствуют как материалы, обсуждавшиеся на этом Конгрессе, в основном в лекции академика Ринеккера, так и труды Симпозиума по взаимодействию газов с поверхностью, проходившего в декабре 1966 г. в Сан-Диего [9]. Трудно переоценить значение свойств чистых поверхностей металлов, но, используя их в области катализа, необходимо помнить, что опи могут очень сильно отличаться от свойств поверхности металлических катализаторов в стационарном состоянии при протекании каталитических реакций. Таким образом, накопление информации о хемосорбционных свойствах металлов идет по двум расходящимся направлениям, и очень важно найти правильные пути их одновременного использования. [c.446]

По Фросту р всегда должно быть меньше 1 и может равняться ей лишь в предельном случае, когда сумма значений адсорбционных коэффициентов продуктов реакции намного выше величины адсорбционного коэффициента реагирующего вещества. В то же время, согласно данным [15], величина р достигла 1,08 1,12. Позднее А. Я. Розовским было доказано [24, 25], что уравнение Фроста формально описывает кинетику гетерогенных каталитических реакций первого порядка, протекающих не только в кинетической области, но и в диффузионной и адсорбционной областях. При этом меняются физический смысл и величина коэффициентов уравнения 1в зависимости от области протекания реакции. [c.93]

Лучшему взаимодействию субстрата с ферментом способствует также и то, что в макромолекуле фермента имеются области, на которых происходит адсорбция молекулы субстрата на необходимых расстояниях от активного каталитического центра, что способствует протеканию химического процесса. Адсорбционные центры обеспечивают доступ к каталитическому центру только вполне определенным молекулам. Это обстоятельство приводит к тому, что многие ферменты, в отличие от известных гомогенных и гетерогенных катализаторов, проявляют абсолютную субстратную специфичность, т. е. каждый фермент способен осушествлять обратимое или необратимое преврашение только одного субстрата или одной пары (для бимолекулярных процессов) субстратов в соответствующие продукты, проявляя инертность к гомологам субстратов. Есть ферменты, называемые малоспецифичными, которые ускоряют несколько разных типов реакций, но и они часто оказываются абсолютно специфичными по отношению к одной определенной реакции. [c.506]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология