Скорость химической реакции методы определения

Вид дифференциального уравнения скорости химической реакции устанавливается на основании опытных данных по зависимости концентраций реагирующих веществ и продуктов реакции от времени. Концентрации определяются обычными химическими или физико-химическими методами анализа (например, измерение оптической плотности, электропроводности, потенциала электрода, диэлектрической постоянной, теплопроводности газовой смеси и др.). Для определения дифференциального уравнения скорости химической реакции необходимо определить как общий порядок реакции, так и порядок по отдельным компонентам реагирующей системы. Для определения порядка реакции можно использовать следующие методы. [c.540]

Экспериментальные методы определения констант скорости химической реакции. [c.47]

Методы определения скорости химических реакций. Для определения скорости реакций необходимо производить наблюдения за изменением концентраций исходных веществ или за накоплением продуктов их взаимодействия. Для этого можно использовать разнообразные методы количественного анализа. Обычно исследуют пробы из общей реакционной смеси, взятые через определенные отрезки времени. [c.87]

Для установления первичных закономерностей необходимо проводить раздельное изучение скоростей химических реакций и физических процессов, сопровождающих химические превращения [2, 3]. При этом нет необходимости воспроизводить в лаборатории будущих промышленных условий. Эксперименты ставятся так, чтобы можно было сделать ясные выводы о закономерностях физических и химических этапов процесса. Математическое описание дает возможность объединить отдельные стадии в единый процесс и на этой основе предсказать условия достижения промышленных выходов и определить целесообразность промышленной проверки нового метода. Это позволяет путем анализа математического описания с определенными краевыми и начальными условиями предсказать результаты проведения процесса в аппаратах любого масштаба, [c.7]

Количество молекул продуктов реакции, которое образуется в единице объема за единицу времени характеризует скорость прямой реакции и ее можно записать в виде W = Jx. Это и есть основное уравнение для определения абсолютных скоростей химической реакции методом активированного комплекса, где 7+ и т вычисляются с помощью методов статистической механики. [c.194]

Рассматривая теоретически обоснованные методы предвидения скоростей химических реакций, следует отметить, что применение в этих целях теории активного комплекса ограничивается в настоящее время простыми реакциями. Она дополняет теорию столкновений, которая дает возможность выяснить ход некоторых реакций между линейными молекулами в жидкой и газовой фазах. Однако во многих случаях скорость реакции, определенная с использованием теории столкновений, слишком велика. Объяснить же ход мономолекулярных реакций, например изомеризации н-бутана или разложения ацетальдегида, по теории столкновений невозможно. При интерпретации хода таких реакций с применением теории активного комплекса предполагается, что механизм активации основан на столкновении молекул и в дальнейшем реакция проходит в два этапа (образование активного комплекса и его распад или перегруппировка), характеризующихся разными скоростями. [c.222]

Несмотря на возрастающую роль многофазных жидкостных реакторов в химической и нефтехимической промышленности, степень разработки вопроса остается пока недостаточной. Это объясняется не только общей сложностью задачи, но и определенными недостатками в методах изучения и описания отдельных сторон процесса, та7 пх как закономерности формирования и гидродинамика двухфазных систем, условия массообмена между фазами и т. д. Поэтому степень обоснованности и надежности расчета различна для разных вариантов процессов и конструкций реакторов, что не могло не отразиться на изложении материала книги. Хотя специфика жидкостных реакторов проявляется больше всего в реакторах с многофазными потоками, однако для общности в книге рассмотрены и реакторы с однофазным потоком. Авторы сосредоточили внимание на рассмотрении отдельных сторон общих процессов в реакторах п взаимосвязи отдельных факторов, определяющих их протекание, прежде всего—на взаимосвязи скорости химической реакции и скорости процессов переноса. Менее специфическим вопросам авторы уделили меньшее внимание, отсылая читателя к соответствующим литературным источникам. [c.3]

Первый способ состоит в приведении дифференциальных кинетических уравнений к системе нелинейных алгебраических уравнений с последующей минимизацией среднеквадратичного критерия одним из методов нелинейного программирования, что в терминах теории динамических систем означает сведение динамической задачи идентификации к статической задаче наблюдения. При этом оперирование со скоростями химических реакций как с параметрами в статической задаче наблюдения осложняется значительными ошибками, неизбежно возникающими нри экспериментальном определении скоростей химических реакций. [c.461]

Проточный метод, позволяющий получать информацию о скорости реакции в интегральной форме, не дает возможности однозначно судить о структуре кинетической модели. Интегральная форма модели мало чувствительна к значительным изменениям ее дифференциальной формы. Поэтому дальнейшее изложение относится только к планированию эксперимента для безградиентного метода определения скорости химических реакций. [c.467]

Наиболее распространенным в настоящее время методом определения ПКФ является химический метод, основанный на учете известной скорости химической реакции. Этот метод применим для режимов, когда массопередача в жидкой фазе не зависит от гидродинамики последней. С помощью химического метода обнаружено [381, 387], что разница между общей и эффективной межфазной поверхностью, полученной по скорости химической реакции существенна. Активная доля ПКФ, полученная в работе [381], оказалась равной 145—263 м /м . В работе [425] значения Ях,,.,, колебались в пределах 197—228 м м . [c.70]

При достаточно хорошем теплоотводе разогрев в экзотермической реакции незначителен и не оказывает существенного влияния на скорость химической реакции. Измерение малых разогревов представляет значительный методический интерес, так как дает удобный метод определения скорости реакции, а в некоторых случаях позволяет и сделать некоторые выводы о механизме реакции. [c.390]

Ранее был рассмотрен термодинамический метод изучения химических процессов, позволяюш,ий осуществлять расчет химических равновесий и устанавливать направление возможного протекания процессов в тех или иных условиях. Термодинамические данные важны в том отнощении, что самопроизвольный ход определенной реакции в заданных условиях возможен лишь в направлении термодинамического равновесия. Никакие факторы, влияющие на скорость процесса, скажем, перемешивание или введение катализатора, не могут повернуть реакцию в обратном направлении. Поэтому и все усилия, направленные на осуществление такой реакции, являются бесплодными. Однако знание возможного направления реакции и даже какой-либо термодинамической величины, количественно характеризующей степень отклонения системы от состояния равновесия (например, ЛО), не позволяет сделать никаких заключений о действительной скорости этой реакции в определенных условиях. [c.253]

Влияние температуры на скорость химических реакций и методы определения энергии активации реакции [c.13]

Определение концентраций компонентов реакции проводится различными методами количественного анализа. Для изучения скоростей химических реакций наиболее удобны методы, основанные на измерении в системе, претерпевающей химическое превращение, какого-либо физического свойства системы, которое можно непрерывно регистрировать и записывать по ходу реакции. [c.171]

Если исходным веществом или продуктом являются кислоты, то для определения изменения их концентрации можно воспользоваться методом нейтрализации в частности, при гидролизе жира образующиеся жирные кислоты легко оттитровываются щелочью. При определении концентрации моно- и дисахаридов обычно пользуются методом поляриметрии, и о скорости химической реакции судят по изменению угла вращения плоскости поляризованного луча. В случае образования цветных продуктов реакции можно производить колориметрирование и т. п. [c.87]

Методы определения скорости химических реакций [c.106]

Если исходным веществом или продуктом являются кислоты, то для определения изменения их концентрации можно воспользоваться методом нейтрализации в частности, при гидролизе жира образующиеся жирные кислоты легко оттитровываются щелочью. При определении концентрации моно-и дисахаридов обычно пользуются методом поляриметрии, и о скорости химической реакции судят по изменению угла вращения плоскости поля- [c.107]

Кинетические методы анализа основаны на определении концентраций реагирующих веществ по измерению скорости реакции. Определяемое вещество или расходуется в процессе реакции, или катализирует реакцию. По закону действия масс, скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ [c.118]

Цель работы. Определение различными методами константы скорости химической реакции. [c.154]

Каталитические методы анализа — вариант кинетических методов. Они основаны на измерении скорости химической реакции, протекающей в растворе при действии катализатора нередко катализатор является определяемым веществом. Известно много медленных реакций, скорость которых в определенных условиях увеличивается пропорционально концентрации введенного катализатора. Это дает возможность определить количество катализатора по концентрации продуктов реакции, образующихся за определенный промежуток времени. Для таких определений пригодны медленные реакции различных типов, однако наиболее распространены каталитические методы с использованием реакций окисления — восстановления. [c.446]

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.324]

Методы, подобные описанным выше, позволяют измерять скорости химических реакций. Эти методы интересно использовать для определения зависимости скорости реакции от концентрации реагентов, температуры и других факторов. Рассмотрение результатов таких исследований детально описывает происходящее во время химической реакции. [c.327]

Ширина линии в спектроскопических измерениях различного типа дает информацию о скоростях молекулярных процессов. Например, метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) можно использовать для определения скорости химической реакции. С этой целью можно использовать также метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), если химическому превращению подвергается вещество, содержащее неспаренный электрон. [c.286]

Скорость химической реакции может быть вычислена в том случае, если потребление реагентов (уменьшение их концентрации) или образование продуктов реакции (увеличение их концентрации) мол ет быть измерено через определенные, возможно меньшие промежутки времени. Для того чтобы величина скорости была одинаковой как для всех реагентов, так и для всех продуктов реакции, получаемая величина делится на стехиометрический коэффициент. Какой из химических или физико-химических методов более пригоден для определения концентраций в исследуемой реакции, зависит от конкретного случая. [c.138]

Те же идеи и методы, которые были применены в теории теплового воспламенения для гомогенных реакций, мы применим теперь к вопросу о тепловом режиме гетерогенных экзотермических реакций. Отличие от гомогенных реакций заключается в том, что в этом случае скорость реакции не может уже возрастать неограниченно, вплоть до самых высоких температур. Скорость гетерогенного химического процесса определяется как истинной скоростью химической реакции на поверхности, так и скоростью подвода реагирующих веществ к этой поверхности молекулярной или конвективной диффузией. При низких температурах, пока скорость реакции мала по сравнению со скоростью диффузии (кинетическая область), суммарная скорость процесса определяется истинной кинетикой на поверхности и экспоненциально возрастает с температурой, согласно закону Аррениуса. Но это возрастание может продолжаться лишь до тех пор, пока скорость реакции не сделается сравнимой со скоростью диффузии. В дальнейшем процесс перейдет в диффузионную область, где скорость его всецело определяется скоростью диффузии и лишь весьма слабо возрастает с температурой. При такой зависимости скорости выделения тепла от температуры и при определенных условиях теплоотвода возможны три стационарных тепловых режима, из которых средний оказывается неустойчивым, верхний отвечает протеканию реакции в диффузионной, а нижний — в кинетической области. Воспламенение поверхности представляет собой скачкообразный переход от нижнего к верхнему стационарному тепловому режиму. Обратный переход от верхнего теплового режима к нижнему происходит также скачком при критическом условии потухания, не совпадающем с условием воспламенения. [c.391]

Как отмечалось Гельфандом [47[, для успешного применения этого метода важно пе знание самой структуры минимизируемой функции, а лишь факт ее хорошей организации . Поэтому было интересно расширить область применения метода оврагов, предло-н енш)ГО в работе 1109], применив его к задачам кинетики сложных химических систем. Необходимо отметить, что на возможность определения констант скоростей химических реакций методом Гельфанда и Цетлина указывалось ранее разными авторами [21, 55 . Островским с сотр. [51, 55] разработан ряд алгоритмов, улучшающих сходимость процесса минимизации в условиях оврагов. Однако, судя по публикациям 129, 55а], реигепие кинетических задач по этим алгоритмам приводит к зна гительи1,]м затратам машинного времени. Авторы [291 указывают также, что использованная цми программа [55] в ряде случаев не приводила к достаточно [c.102]

Очевидно, что многие из методов решения кинетических задач, разработанных в классической химической кинетике (в частности, метод квазистационарных концентраций), найдут широкое применение в обобщенной неравновесной химической кйнетике. Надо иметь в виду, что на определенных конечных интервалах изменения температуры (энергии), концентрации реагентов и продуктов реакции можно будет (с учетом точности экспериментальных данных) рассматривать скорости химических реакций с классической точки зрения. [c.40]

Аналитическая химия — это наука о методах определения химического состава вещества и его структуры. Предметом аналитической химии является разработка методов анализа и практическое выгГолнение анализов, а также широкое исследование теоретических основ аналитических методов. Сюда относится изучение форм существования элементов и их соединений в различных средах и агрегатных состояниях, определение состава и устойчивости координационных соединений, оптических, электрохимических и других характеристик вещества, исследование скоростей химических реакций, определение метрологических характеристик методов и т. д. Существенная роль отводится поискам принципиально новых методов анализа и использованию в аналитических целях современных достижений науки и техники. [c.5]

Соотношение (60.9) было использовано для определения констант скоростей которые можно также рассчитать по теории кислот и оснований Я. Бренстеда. Позднее М. Эйгеном были развиты импульсные методы определения констант скоростей химических реакций в растворах, в основе которых лежит изучение релаксации системы после наложения на нее некоторого возмущения. При помощи этих методов константы были определены еще одним независимым путем. [c.322]

Скорость химической реакции является функцией концентраций реагирующих веществ и температуры со — ==/(С, Т). Основные "методы определения со —динамический и статический. По первому методу смесь веществ подается в камеру, в которой поддерживается постоянная, достаточно высокая температура Т. Из камеры смесь выводится с возможно большей скоростью, чтобы быстро охладить ее — закалить , т. е. сохранить концентрации реагентов, достигнутые при Т. Зная время пребывания смеси в камере, начальные концентрации и состав закаленной смеси, определяют со. В статических методах определяют изменения концентраций в зависимости от времени при протекании реакций в замкнутых камерах либо путем быстрого отбора проб и их анализа, либо по измерениям физических свойств, зависящих от концентраций. Так, если реакция 2С0 (г)+02(г) = ==2С02(г) идет в замкнутом сосуде, то это сопровождается уменьшением общего давления, по величине которого можно найти й. Часто скорости реакций находят из измерений теплопроводности, коэффициента преломления, электропроводности и т. п., которые связаны с концентрациями. [c.232]

Диффузионное пламя в узком смысле можно определить как квазистационарное, почти изобарическое пламя без предварительного перемешивания, в котором реакция протекает в основном в узкой зоне, которую можно приближенно считать поверхностью. В данной главе будут рассматриваться задачи, в которых оказывается справедливым такое определение диффузионного пламени. Метод Шваба — Зельдовича (глава 1, 4) дает удобную схему, в рамках которой могут быть рассмотрены эти задачи. Теория Шваба — Зельдовича обычно оказывается более пригодной для систем без предварительного перемешивания, чем для систем с предварительным перемешиванием, ввиду того, что, как будет показано, в случае диффузионных пламен знание скорости химической реакции часто оказывается несущественным. [c.62]

Для определения величины Yp необходимо решить уравнение (25) для ар. Коэффициенты и ш w, фигурирующие в этом уравнении, известны из решения для поля скоростей. Температура и концентрации также входят в это уравнение, фигурируя в члене м, учитывающем скорость химической реакции эти функции связаны с и известными функциями от и z соотношениями (62) и (63). Таким образом, остается решить довольно сложное дифференциальное уравнение в частных производных. Решение этого уравнения является центральным моментом проблемы Марбла — Адамсона и отличает ее от задач типа задачи Эммонса. Методы решения уравнения (25) обсуждаются в пункте д 4. [c.411]

При определенных условиях проведения химического процесса может оказаться, что адсорбционно-химическое равновесие может быть нарушено сразу в нескольких стадиях каталитической реакции, т. е. скорости адсобции или десорбции соизмери2иы со скоростью химической реакции на поверхности. В таких случаях пользуются методом квазистационарных концентраций поверхностей. [c.747]

Предложена программа расчета ЖРД с газообразными продуктами сгорания для установившегося режима работы и обычного сверхзвукового сопла [134]. В табл. 16 указаны учитываемые программой процессы и диапазоны свойственных им потерь. Расчеты базируются на двух подпрограммах — анализе двумерного течения в сопле с учетом кинетики химических реакций (TDK) и анализе турбулентного пограничного слоя (TBL). По первой рассчитывается удельный импульс для невязкого газа с конечными скоростями химических реакций. Подпрограмма позволяет учитывать две зоны с разным соотношением компонентов, а также неполное выделение энергии. Во второй рассчитывается влияние вязкости и теплопередачи в стенку камеры. Расчет носит итерационный характер в последовательности TDK- TBL- TDK и завершается определением удельного импульса (рис. 90). На рис. 91 графически представлены учитываемые виды потерь (интересно сравнить этот метод с аналогичной процедурой расчета удельного импульса РДТТ, которую иллюстрирует рис. 57). Эта программа пригодна для топлив, состоящих из следующих химических элементов углерод, водород, азот, кислород, фтор и хлор. Разработан метод расчета взаимосвязи полноты сгорания в камере с потерями в сопле. [c.170]

Некоторое различие обобщений, рекомендуемых для расчета константы скорости взаимодействия СО2 с этаноламинами, обусловлено, по-видимому, тем, что разные авторы принимали к обработке данные, относящиеся к различному температурному интервалу. Следует также учитывать метод расчета и, соответственно, точность физических констант, используемых при определении Гп, а также чистоту исследуемых хемосорбеитов. Отметим, что в работе [69] приведены сводные данные многочисленных работ по скорости химических реакций СО2 с различными аминами. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология