Концентрация компонента реагирующей смес

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]

В одностадийной химической реакции концентрация любого из компонентов, участвующих в реакции, однозначно определяет концентрацию всех остальных. В случае сложных (многостадийных) химических реакций для однозначного определения состава реагирующей смеси необходимо задание концентрации ключевых компонентов. [c.65]

До сих пор мы рассматривали случай однократного введения реагирующего вещества в реактор. Если, однако, попытаться использовать в какой-то мере хроматографические эффекты для создания технологического процесса, то, естественно, встанет вопрос о многократном введении таких импульсов в реактор и об их взаимодействии друг с другом в слое катализатора. Попытка учета этих эффектов взаимодействия была сделана в работе Рогинского и Розенталя [29]. Авторы предполагали, что на вход в реактор подавались прямоугольные импульсы в последовательности, изображенной на рис. V.16. Вещество А поступает в реактор в смеси с инертным газом в течение времени усо, а в остальное время (1 — т) ы в реактор вводится только инертный газ. Если обозначить через с° концентрацию А, непрерывно подаваемую в реактор динамического типа, то для сохранения одинакового расхода исходного вещества концентрация А в импульсе должна составлять Сд/у. На рис. V.17 для одного момента времени изображено распределение концентраций компонентов газовой смеси по длине слоя катализатора. Усредненная по длине реактора скорость прямой реакции, протекающей по первому порядку, пропорциональна только количеству А, а средняя скорость обратной реакции существенно зависит от расположения В и С. В зоне 2 (см. рис. V.17) концентрации В и С будут более высокими и, следовательно, скорость обратной реакции в этой зоне будет выше, чем в динамическом процессе. Однако в зонах 1 ж 3 обратная реакция не происходит. При благоприятном сочетании адсорбционных коэффициентов замедление обратной реакции за счет хроматографического разделения может превысить ее ускорение за счет замены исходной концентрации са на с у, ж потому можно ожидать более высоких выходов продуктов по сравнению с динамическим [c.227]

Выведенные из опытных данных кинетические уравнения для контактных реакций имеют обычно более сложную форму, чем для гомогенных реакций. Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ часто выражается степенными функциями с дробными, а в отдельных случаях и отрицательными показателями. Скорости даже необратимых процессов зависят от концентраций продуктов реакции и примесей. Это объясняется тем, что контактные процессы слагаются из нескольких последовательных химических превращений, скорости которых зависят от концентраций компонентов на поверхности катализатора, находящихся в свою очередь в сложной зависимости от объемных концентраций компонентов газовой смеси. [c.57]

Лучше всего это можно выразить не с помощью прямых экспериментальных данных, а несколько иным путем. Вместо зависимости концентрации С X компоненты А от времени можно в каждый данный момент рассматривать зависимость производной концентрации по времени <1С от концентраций различных компонент реагирующей смеси. Тогда соответствующая зависимость обычно выражается следующим образом [c.18]

Как рассчитать количество компонента и его концентрацию в реагирующей смеси при протекании простой и сложной реакции [c.57]

Молярные концентрации компонентов газовой смеси пропорциональны общему давлению. Скорость образования N02 по уравнению (84) пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в первой степени, т. е. уравнение (84) соответствует реакции второго порядка. Следовательно, скорость реакции будет увеличиваться пропорционально квадрату давления. Например, при повышении давления от 1 до 10 атм скорость реакции возрастает в 100 раз, во столько же раз уменьшится реакционный объем аппаратуры, в которой происходит окисление. [c.182]

Концентрации всех компонентов реагирующей смеси связаны между собой стехиометрическим уравнением, и их можно определить через исходный состав и степень превращения ключевого компонента X. В равновесии достигается равновесная степень превращения Хр, и выражения (3.37) или (3.38) примут вид [c.63]

В третьем методе концентрацию определяют по величине промежутка времени, необходимого для достижения определенной глубины протекания индикаторной реакции, например до максимального или минимального значения оптической плотности. Калибровочный график в этом случае строят в координатах концентрация определяемого иона—обратная величина времени достижения заданной глубины протекания индикаторной реакции. Если в растворе наряду с каталитической протекает и некаталитическая реакция, то ориентируют ся на определенное значение разности концентраций одного из участников реакции или оптической плотности исследуемого раствора и раствора сравнения. Эту функцию можно получить автоматически, поместив в одну из кювет фотоколориметра компоненты реагирующей смеси с катализатором, а в другую — ту же смесь, но без катализатора. По простоте выполнения и точности метод приближается к предыдущему. Он использован для определения микроконцентраций ионов Вг в работах [19, 20, 700]. [c.114]

По результатам решения численного интегрирования на ЭЦВМ строятся кривые изменения температуры частицы и газовой среды, диаметра частицы и концентраций газовых компонентов реагирующей смеси вдоль выделенных лучей в пограничном слое струи. [c.365]

Выбранный для экстрактивной ректификации растворитель не должен оказывать коррозионного воздействия на установку и реагировать с компонентами исходной смеси, но должен быть термостабилен, легко доступен, не дорог и не токсичен. Температура кипения растворителя должна быть существенно выше температур кипения компонентов исходной смеси, так чтобы легко можно было отделить растворитель от кубового продукта, но температура кипения не должна быть настолько высока, чтобы тепло, затраченное на извлечение растворителя, составляло основную часть общего расхода тепла. Наиболее важными свойствами разделяющего агента являются его селективность и емкость. Селективность представляет собой отношение относительной летучести компонентов исходной смеси в присутствии агента к относительной летучести компонентов при его отсутствии. Емкость — это концентрация компонентов исходной смеси в жидкой фазе растворителя, при которой измерена селективность. Емкость часто лимитируется пределами растворимости. Например, вода является агентом для разделения парафинов и олефи-нов и имеет хорошую селективность, но емкость ее сильно ограничена. [c.369]

Для упрощения поставленной задачи необходимо исключить влияние ряда условий и факторов, которые могут изменять величины парциальных плотностей или концентраций отдельных компонентов реагирующей смеси. [c.371]

Рассмотрим особенности суммарного процесса на примере простой системы газ — жидкость. Будем считать, что процессы конвекции и принудительного перемешивания отсутствуют, а концентрации компонентов реакционной смеси в газовой фазе постоянны. Будем также полагать, что реакция может протекать на поверхности, раздела фаз или в объеме жидкости. Тогда в рассматриваемой системе можно выделить следующие стадии, имеющие разную природу и характеризующиеся различными закономерностями диффузия газа к поверхности раздела фаз, адсорбция на поверхности раздела фаз, растворение, диффузия растворенного вещества (в виде молекул или фрагментов молекул) от поверхности раздела фаз в объем жидкости, собственно химическая реакция. Очевидно, что при наличии газообразного продукта реакции указанная последовательность стадий реализуется и в обратном направлении. Приведенное разделение стадий в известной мере условно, поскольку, например, адсорбция, и в особенности растворение, могут одновременно являться и актом химической реакции, сопровождаясь теми или иными изменениями реагирующих молекул. [c.21]

Разделение методом газовой хроматографии, так же как и методом жидкостной хроматографии, основано на различии в коэффициентах распределения компонентов смеси между неподвижной и подвижной фазами. За ходом разделения наблюдают, непрерывно исследуя газ, выходящий из хроматографической колонки с помощью прибора-детектора. Последний непрерывно измеряет концентрацию компонентов у выхода из колонки и преобразует ее в электрический сигнал, регистрируемый потенциометром. На ленте самописца получается выходная кривая, которую называют хроматограммой. Основными типами детекторов являются детекторы, основанные на измерении теплопроводности, плотномеры, ионизационные и термохимические детекторы. Наиболее распространенным детектором, реагирующим на изменение теплопроводности, является катарометр, действие которого основано на разности теплопроводностей компонента смеси и газа-носителя. [c.353]

Выражение для константы равновесия всегда показывает алгебраическую связь между концентрациями разных веществ, участвующих в равновесной реакции. Известно, что изменение концентрации любого компонента реагирующей смеси смещает равновесие. Представим себе, что концентрация какого-либо вещества в равновесной смеси повысится. Тогда возрастет число столкновений, которые испытывают молекулы этого вещества в еди- [c.101]

В промышленных реакторах большого диаметра нередко самопроизвольно устанавливается внутренняя частичная циркуляция отдельных реагирующих потоков, приводящая к разбавлению сырья продуктами превращения, снижению движущей силы процесса и нередко к изменению его направления [8, 9]. Интенсивная внутренняя циркуляция наблюдается также при барботаже газа в многофазных гидрогенизационных реакторах такую циркуляцию специально создают для получения тонких дисперсий или эмульсий из несмешивающихся компонентов реакционной смеси. Кроме того, для управления скоростью или смещения термодинамического равновесия в отдельные зоны сложных реакторных устройств нередко подают высокоактивный реагент, склонный к побочным превращениям возможен противоток компонентов, рециркуляция непревращенного сырья или отдельных реагентов и др. Все это приводит к неравномерному распределению концентрации по пути реагирующего потока, далекому от распределения при идеальном вытеснении или полном смешении. Помимо двух указанных существенных осложнений [c.137]

Г. К. Боресковым установлено, что в реакциях гетерогенного катализа каждому составу реакционной смеси отвечает определенный стационарный состав катализатора, зависящий от соотношения скоростей воздействия на катализатор отдельных компонентов реакционной смеси [240]. Если скорость этого воздействия невелика и за время проведения каталитического процесса не происходит заметного изменения состава катализатора, то удельная каталитическая активность зависит от предшествующей обработки катализатора. Если же стационарный состав катализатора достигается быстро, то его изменение в результате воздействия реакционной смеси оказывает существенное влияние на кинетику каталитической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации компонентов реакционной смеси определяется, следовательно, не только изменением числа столкновений реагирующих частиц, участвующих в лимитирующей стадии реакции, но и изменением константы скорости реакции вследствие воздействия реакционной смеси на состав и свойства катализатора. Этим, в частности, были объяснены формы кинетических уравнений с дробными показателями, трактовавшиеся ранее с позиций влияния неоднородности поверхности [240]. Взгляды Г. К. Борескова на значение этого фактора в катализе получили за последние годы подтверждение и развитие в работах ряда советских и зарубежных ученых. [c.121]

Изменение свойств катализатора в зависимости от условий проведения реакции в общем виде было впервые рассмотрено Г. К. Боресковым, предложившим химический подход к кинетике реакций гетерогенного катализа [55, 56]. В этих работах было показано, что влияние концентраций компонентов реакционной смеси на скорость реакций значительно сложнее, чем казалось. Скорость реакции (И ) должна зависеть не только от парциальных давлений (/ ) реагирующих газов, но и от их концентраций на поверхности (0 ), влияющих на свойства катализатора. И естественно, что если есть такая зависимость, то она будет сказываться на величине константы скорости К) каталитической реакции, которая становится переменной величиной, функцией концентраций веществ. [c.17]

Собственно реакция протекает в многократно изогнутой трубке 6. При этом необходимо обеспечить образование однородной смеси реагирующих компонентов с тем, чтобы предотвратить возникновение пламени и связанное с этим выделение элементарного углерода (сажи) в результате местного повышения концентрации хлора в смеси. [c.161]

Отличительным признаком рассматриваемой конструкции шахтной печи от печей с балочными горелками является то, что в зоне охлаждения печи устанавливается горелка для подачи 50% расходуемого газового топлива и рециркуляционного газа из выхлопного патрубка дымососа печи при изменении системы подачи газа периферийными горелками. Для осуществления подачи топливного газа в зону охлаждения шахтной печи необходимо уменьшить скорость горения его при определенных температурах. Это достигается уменьшением концентрации реагирующих компонентов в смеси (например, метан и кислород). Разбавление осуществляется введением инертных компонентов (например, N3, СО2, Н2О). [c.190]

Уг — объем реагирующей смеси в реакторе xf XI — концентрации г-го компонента в исходной смеси и в зоне реакции [c.393]

Если процесс протекает при переменном объеме реагирующей смеси, скорость реакции выражается не через концентрации компонентов, а через их парциальные давления. Суммарная скорость сложного процесса выражается кинетическим уравнением [c.164]

Решение. Расчет периодического реактора. Определим и выразим в кмоль/м концентрации компонентов в исходной, реагирующей и конечной смесях. Результаты расчета сведены в таблицу [c.101]

Протекание химических процессов в реальных условиях часто осложнено наличием таких факторов, как турбулентный характер течения реагирующих потоков и пространственная неоднородность состава реагирующей смеси и полей скоростей и температур. В настоящее время известно, что знание только средних значений таких флюктуирующих величин, как температура и концентрации реагирующих компонент, недостаточно дпя полного описания сложных процессов химического превращения в условиях неизотермичности и турбулентности даже в тех случаях, когда влиянием химической реакции на гидродинамические характеристики системы можно пренебречь [147]. Необходимость учета флюктуаций температуры и концентраций реагентов и их взаимных корреляций обусловлена тем, что средняя скорость элементарного акта химического превращения в условиях неизотермического турбулентного смешения реагирующих компонент не определяется в виде закона Аррениуса при средних значениях этих величин. Кроме того, наличие флюктуаций приводит к существенному изменению коэффициентов переноса, значения которых определяются в этих случаях не только свойствами реагирующих газов, но и свойствами самого течения [86, 97, 127]. [c.178]

Исследуемая реакция сопровождается выделением свободного иода. Образование его легко контролируется появлением синего окрашивания при добавлении крахмала. Так как с момента наступления равновесия концентрации реагирующих веществ не изменяются, то для определения наступления равновесия в системе необходимо контролировать концентрацию одного из компонентов реакционной смеси. При исследовании данной реакции удобно контролировать концентрацию выделяющегося иода. [c.60]

Д.-одна из осн. форм взрывного превращения. Она может распространяться в газах, твердых и жидких в-вах, в смесях твердых и жидких в-в друг с другом и с газами, в последнем случае газ и конденсир. в-во м. б. предварительно смещаны друг с другом (пены, аэрозоли, туманы). Возможна и т. наз. гетерог. Д., прн к-рой слой жидкости или порошка, способных реагировать с газом, находится иа стенках заполненной этим газом трубы. Ударная волна срывает капли жидкости шш частицы порошка со стенок, смешивает их с газом, образовавшаяся взвесь сгорает за фронтом волны в турбулентном режиме, а выделяющаяся при этом энергия поддерживает распространение процесса. Так, в шахтах ударная волна, возникшая при вспышке газа (метана), сметает кам.-уг. пыль со стен и кровли выработки и образует на своем пути воздушно-пылеугольную смесь, по к-рой может пойти фронт горения, поддерживающий ударную волну,-возникает Д. Смеси горючего с окислителем могут детонировать только при таких концентрациях компонентов, к-рые обеспечивают вьщеление достаточно большого кол-ва энергии. Наим, содержание горючего, при к-ром возможна Д., наз. ниж. пределом ее распространения, наибольшее-верхним. Пределы распространения Д. обычно уже, чем в случае горения. [c.27]

Концентрации компонентов в реакционной смеси. И стехиометрические уравнения, и степень превращения используют для определения изменения количества вещества. На практике же состав смеси выражают через концентрации компонентов, которые меняются не только из-за превращения компонентов, но и вследствие возможного изменения объема реагирующей смеси. Выразим концентрацию компонента в реакционной смеси через его мольную долю [c.54]

В случае гетерогенно-каталитической реакции, протекающей на поверхности катализатора, скорость ее связывают не с мольно-объемными (С), а с поверхностными концентрациями компонентов реагирующей смеси с, обычно определяемыми степенью заполнения поверхности. Поскольку непосредственное измерение величины о во время химического процесса чрезвычайно затруднительно, а выражают через мольно-объемные концентрации С или через парциальные давления компонентов реакционной смеси Ра.- [c.170]

В неравновесной реагирующей сист. в общем случае Т ост5 Тко.1 Тяра1ц. Концентрации компонент реагирующей смеси ие соответствуют термодинамически равновесным распределение частиц отличается от максвелл-больц-мановского, особенно если энергия частиц превышает энергию активации хим. р-ции. Реагирующая сист. может стать неравновесной в результате к.-л. физ. воздействия (напр., электромагн. поля, быстропеременного давл., сверхзвукового истечения), а также при протекании хим. р-ции с достаточно большой скоростью, когда резко уменьшается число частиц с энергаей, превышающей энергию активации р-ции, и поэтому изменяется вид ф-ции распределения. Изменившееся распределение частиц в свою очередь влияет на скорость р-цни. При изучении кинетики неравновесных 1>-ций необходимо учитывать распределение частиц не только по энергиям их поступат. движения, но и по квантовым состояниям, а также изменение этих распределений. Неравновесные р-циа характеризуются разл. коэф. скорости для разл. квантовых уровней реагирующих частиц значения этих коэф. зависят от сечения р-ции (см. Динамика элементарного акта) и вида ф-ции распределения частиц по энергиям поступат. движения в предельном (равновесном) случае они переходят в константу скорости. [c.488]

Б. Наиболее часто кинетические уравнения получают на основе химизма элементарных промежуточных стадий простой реакции. При этом используют предположение, что концентрации промежуточных активных комплексов катализатора и компонентов реагирующей смеси в ходе реакции не изменяются (принцип стационарности). Этот принцип позволяет установить вид общего кинетического уравнения (в которое входят только-измеряемые экспериментально концентрации компонентов реагирующей смеси) по виду кинетических уравнений элементарных стадий (в эти уравнения могут входить концентрации ко-роткоживущих частиц, не поддающиеся обычно экспериментальному определению). [c.53]

Эти два типа факелов принято называть также гомогенным и диффузионным. Наряду с этим диффузионное горение противопоставляется кинетическому горению и по другому признаку — лимитирующему в сложном процессе явлению — транспорту (диффузии) реагентов к месту сгорания или кинетике химических реакций. При этом первый тип горения — диффузионный — наблюдается и при горении неперемещанных газов (здесь лимитирует смесеобразование, а скорость реакций на фронте пламени практически бесконечно велика), и при горении однородной смеси (диффундирующей к фронту пламени). В обоих случаях из-за быстрого, теоретически мгновенного сгорания концентрация компонент горючей смеси на поверхности фронта близка к нулю. В противоположном случае — кинетического горения — скорости реакций низки, а диффузии относительно высоки. Поэтому в объеме факела при раздельной подаче топлива и окислителя реагирующие компоненты успевают перемешаться. В результате независимо от способа подачи реагентов кинетическое горение осуществляется во всем объеме факела. Однако интенсивность такого горения, как правило, весьма низка. Поэтому переход от кинетического горения к диффузионному (и одновременно от объемного горения к поверхностному, фронтальному) отождествляют с воспламенением, а обратный переход — с потуханием. Подробнее об этом будет сказано в 1-3, посвященном тепловому режиму горения. Что же касается терминологии, то будем в дальнейшем преимущественно называть диффузионными фронтальные факелы, не отказываясь впрочем (там, где это не может вызвать недоразумений) и от противопоставления диффузионного факела непере-мешднных газов гомогенному факелу однородной смеси. [c.11]

Был проведен также сравнительный анализ данных измерений по длине зоны реакции концентраций газовых компонентов реагирующей смеси и сажи, который подтвердил, что основная доля углерода, содержащегося в неокисленной части углеводородов, действительно вьзд я-лась в виде сажи. Сопоставляя представленные на рис. 2.9 и 2.15 результаты экспериментов, можно на основе щжближенных сравнительных оценок прийти к тем же выводам. [c.55]

Скорость gi можно разложить на две компоненты v — среднюю макроскопическую скорость движения в пространстве и Vio — пространственную скорость i-x частиц относительно всей массы газа. Компонента Vip представляет собой часть обш,ей скорости движения i-x частиц, которая обусловлена диффузией частиц в реагирующей смеси. Он определяется градиентом концентраций частиц, который в свою йчередь определяется уравнением [c.401]

Стабильность работы при значительных изменениях концентрации реагирующих компонентов газовой смеси, т. е. сохранение активности близкой к начальной в течение длительного времени. Это требование иногда не выполняется вследствие того, что при значительных изменениях концентрации и температуры образуются химические соединения компонентов катализатора с исходными веществами или продуктами, которые могут улетучираться или экранировать катализатор. В ряде случаев активность катализатора в процессе работы несколько возрастает под действием среды вследствие самопроизвольной оптимизации, состава или структуры. [c.125]

В заключение определим скорость реакции для открытой системы, в которой химический состав изменяется как за счет химического превращения, так и за счет переноса веществ. Для простоты ограничимся случаем, когда выравнивание концентраций всех компонентов в результате перемешивания осуществляется значительно быстрее, чем протекание химической реакции. При этом условии количество -го вещества, образующегося в единицу времени в химической реакции, равно произведению скорости реакции на объем системы, умноженному на стехиометрический коэффициент этого вещества, т. е. УivV. Если в такую систему (например, проточный химический реактор) с постоянной объемной скоростью и (м /с) вводится исходная смесь веществ с определенными концентрациями реагирующих компонентов С ° (моль/м ) и с такой же скоростью из нее выводится конечная смесь веществ, то концентрации компонентов Сг ЭТОЙ смеси можно найти из условия материального баланса [c.199]

Отметим особо, что в газовых смесях и растворах в ходе пробега реакции меняются не только абсолютные количества, но и соотношение числа моль реагирующих веществ. Так как концентрация компонентов влияет на их химический потенциал, очевидно, что считать (г,- = onst можно лишь при неизменности состава системы. Последнее возможно при Т и р = onst лишь в том случае, когда система настолько велика, что изменение количества веществ практически не влияет на их соотношение. [c.366]

В табл. 1.1 приведена классификация методов аналитической хим ии. Первую группу составляют химические методы анализа, в основе которых лежит изменение энергии химической реакции. В ходе реакции изменяются параметры, связанные с расходом исходных веществ или образованием продуктов реакции. Эти изменения экспериментатор может либо наблюдать непосредственно (визуально), например появление окраски или выпадение осадка, либо измерять такие велич-ины, как расход реагента, массу образующегося продукта и т. д. Если в основе метода лежит измерение массы одного из продуктов реакции, то такой метод называют гравиметрическим.. Если определяют объем затраченного реагента с точно известной Концентрацией, то такой метод называют титри-метрическим. Титриметрические методы классифицируют по типам реакций, лежащих в их основе кислотно-основные, окислительновосстановительные, комплексообразования и осаждения (см. разд. 7.6.2). В газоволюмометрическом методе избирательно поглощают определяемый компонент газовой смеси и измеряют объем смеси до и после поглощения. Зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ лежит в основе кинетических методов анализа. [c.11]

Количественно Б р. характеризуется буферной емкостью- производной d jdX, где Л"-характеристика среды, с-концентрация одного из компонентов буферной смеси или добавленного в-ва, количественно реагирующего с одним из компонентов с образованием другого. [c.339]

КОНСТАНТА СКОрОСТИ реакции, коэффициент пропорциональности в кинетич. ур-нии хим. р-ции, выражающем зависимость скорости р-ции V от концентрации к.-л. из компонентов реакц. смеси. Для бимолекулярных р-ций типа УдА -I- УдВ - продукты, протекающих при постоянном объеме, согласно действующих масс закону, ь /с[А] а[В] в, где Уд и Уд-стехиометрич. коэф. реагирующих в-в А и В, [c.455]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология