Кинетика реакций анализ, метод

В настоящий раздел включены две работы по кинетике реакций окисления иод-ионов. В первой работе окислителем является пероксид водорода, во второй — персульфат-ионы. Кинетику реакций исследуют методом внутреннего титрования путем химического анализа образующегося иода. Пробы не отбирают. [c.780]

Таким образом, органическая химия как отдельная ветвь химии обязана своим существованием происхождению, свойствам и многообразию соединений углерода. Правомерен вопрос имеет ли смысл это произвольное деление в настоящее время Многие так называемые органики занимаются сегодня исследованием физических свойств и термодинамических параметров веществ, спектральными измерениями, изучением кинетики и механизмов реакций или свойств углеродсодержащих солей, кислот и оснований в водных растворах или в других полярных растворителях. В то же время огромное количество синтезированных в последнее время неорганических веществ — вещества молекулярного типа, образованные ковалентными связями, синтез и очистка которых, а также понимание их строения требуют методов и подходов, типичных для органической химии. По-видимому, в будущем более обоснованной была бы специализация по типу осуществляемой работы — физические измерения, кинетика реакций, анализ или синтез, — а не по химическим элементам, из которых построены вещества, с которыми приходится работать. [c.128]

Б. Метод отбора проб. Одним из наиболее простых методов изучения кинетики химических реакций является метод отбора проб по ходу процесса. Метод состоит в отборе небольших проб реагирующей смеси по ходу реакции и в немедленной обработке этих проб, приводяш,ей к остановке процесса. Затем производится анализ химического состава пробы. [c.61]

Методика исследования кинетики реакций в жидкостях в значительной степени зависит от числа фаз, присутствующих в реакционной системе. Если система однофазная и реакция протекает не слишком быстро (в достаточно разбавленном растворе), то изучение кинетики сводится к отбору проб во времени из реактора любой конструкции. При этом необходимо обеспечить лишь хорошее термостатирование, замер температуры и анализ проб с достаточной представительностью. В данном случае не требуется какая-либо специальная методика. Если реакции протекают в гомогенной фазе между двумя или несколькими реагентами быстро (порядка минут или секунд), если реакции сопровождаются изменением объема или если они осуществляются в двух- или трехфазных системах, в том числе включая гетерогенный катализатор, то возникает необходимость применения специальных экспериментальных методов. [c.63]

Рассмотрено использование методов термодинамики для анализа механизма и кинетики реакций, тепловых режимов промышленных реакторов. [c.2]

При исследовании кинетики реакций весьма важен вопрос о выборе контролируемого параметра. В простых газо-жидкостных процессах, в которых хорошо изучены направления химических превращений (например, реакции гидрирования непредельных соединений или восстановления нитросоединений водородом), контролируемым параметром может служить давление. Процесс в этом случав проводят статически в изохорических условиях, а скорости реакций измеряют по скорости изменения давления в системе. Математическая обработка полученных результатов достаточно проста. Для сравнительно простых реакций можно применять адиабатический метод исследования кинетики [4—6], когда контролируемым параметром является только температура. Метод основан на определении скорости разогрева (охлаждения) адиабатического реактора и применим для сильно экзотермических (или эндотермических) реакций. Для его использования нужно знать тепловые эффекты реакций и теплоемкости реагентов и продуктов. Надо, однако, иметь в виду, что при применении чисто адиабатического метода всегда есть опасность непредвиденного изменения направления реакции по мере повышения температуры, что сразу затрудняет расшифровку полученных данных. Гораздо большую перспективу имеет применение для исследования каталитических процессов метода неизотермического эксперимента, где наряду с анализом веществ производится замер профиля температуры по длине слоя катализатора или по ходу опыта. [c.403]

Анализ кривых еще более затруднителен, если данные о кинетике реакций получены с некоторым разбросом. Вероятно, наиболее действенным методом установления различия между параллельными [c.185]

Сталкиваясь с реальными расчетами и проектированием реакторов, неизбежно приходится спрашивать, какие факторы нужно учитывать и включать в нашу модель и какими можно пренебречь На эти вопросы могут ответить только здравый смысл и инженерная интуиция. Разумное решение, очевидно, требует знания необходимой степени точности предсказания (предварительное изучение возможности Детальная проектная рекомендация ) и надежности используемых сведений (нецелесообразно применять элегантные и мош,ные методы анализа, если известен лишь грубый порядок исходных данных) оба указанных фактора рассматриваются и уточняются в пределах доступных средств. Зачастую простая модель идеального потока вполне удовлетворительна. В таком случае при полностью исследованной кинетике реакции расчет является простым и проводится методами, описанными в главе V. [c.444]

На основании исследований с использованием физико-химических методов анализа сделан вывод, что кинетика реакции алкилирования ароматических углеводородов олефинами в присутствии сильных протонсодержащих кислот описывается уравнением обратимой бимолекулярной реакции, а схему образования комплексов в упрощенном виде можно- представить следующим образом [c.68]

Пятнадцать лет тому назад вышла в свет книга "Применение вычислительной математики в химической и физической кинетике" [158], в авторский коллектив которой входил и один из авторов настоящей книги. В книге [158] впервые в советской научной литературе и одной из первых в мировой литературе были рассмотрены в весьма широком плане основные проблемы применения вычислительной математики в химической и физической кинетике. Были проанализированы методы решения прямой кинетической задачи, иллюстрированные решением многочисленных кинетических задач, приводящих к "жестким" нелинейным обыкновенным дифференциальным уравнениям, рассмотрены некоторые эффективные методы решения обратной задачи, поставлена (и намечены пути ее решения) так называемая проблема чувствительности. Был разработан и доведен до уровня стройной логической схемы оригинальный метод нахождения наиболее вероятного механизма химических реакций, проведен основной анализ и на ряде принципиальных физико-химических примеров показана эвристическая ценность метода Монте-Карло в химической и физической кинетике, а также был решен и ряд других проблем применения вычислительной математики в химической кинетике. [c.5]

Достоинством проточного метода является то, что он позволяет изучать реакции в стационарных условиях и проводить более простой математический анализ кинетики реакции, чем в статических условиях. Кроме того, изучение можно проводить на любой желаемой стадии процесса. [c.106]

Большая часть этого химического эксперимента была проведена до выяснения цепной природы окисления углеводородов и до установления кинетического механизма этого превращения (вырожденного разветвления). В свете же этих новых представлений об участии в реакции крайне лабильных образований —свободных радикалов и атомов — вся сумма имевшихся химических данных уже не могла считаться достаточной. Действительно, в условиях окислительной реакции нельзя было рассчитывать на констатирование и идентификацию свободных радикалов обычными аналитическими методами. Поэтому основным источником сведений об истинной роли свободных радикалов в ходе окислепия неминуемо должен был стать результат их участия в реакции, воспринимаемый нами как расходование исходных веществ и накопление промежуточных и конечных молекулярных продуктов. При этом ясно, что чем более точно будет изучена кинетика реакции по стабильным продуктам, тем более обоснованный характер будут иметь сделанные на ее основе заключения об ускользающих от анализа, но на самом деле участвующих в превращении свободных радикалах. [c.135]

Как уже неоднократно упоминалось, первичными исходными данными, которые получают при проведении кинетических экспериментов, является зависимость концентрации реагирующих веществ от времени. Поэтому исследование. кинетики реакции выливается прежде всего в определение концентрации веществ с помощью химических или физико-химических методов анализа. Критерием при выборе того или иного аналитического метода является время, необходимое для проведения анализа оно должно быть намного меньше, чем общее время кинетического эксперимента. Для исследования достаточно длительных реакций (0,5 ччерез определенные промежутки времени из реакционной смеси отбирают пробы в пробе приостанавливают реакцию (для этой цели применяют достаточно сильное ее охлаждение, поскольку, согласно эмпирическому пра- [c.166]

В данной работе при помощи одного из оптических методов анализа следует изучить кинетику реакции и определить среднюю константу скорости и каталитический коэффициент реакции [c.360]

В данной работе следует, используя один из электрохимических методов анализа для изучения кинетики реакции, определить аналитически и графически среднюю константу скорости, энергию активации и предэкспоненциальный множитель реакции [c.368]

В связи со сложностью точного анализа последовательных реакций в химической кинетике используются. приближенные методы, позволяющие упростить системы дифференциальных уравнении. Основным методом такого рода является метод стационарных концентраций, предложенный М. Боденштейном. В нем предполагается, что если концентрации промежуточных продуктов малы, то их можно считать стационарными, т. е. не меняющимися в течение всего процесса. [c.265]

Области применения фотометрии. Фотометрический анализ характеризуется высокой избирательностью и малыми затратами времени на его осуществление. Величина средней квадратичной ошибки фотометрических методов анализа составляет 2—5% (отн.). Благодаря этим преимуществам фотометрические методы очень широко используют. Некоторыми типичными примерами применения этого метода являются количественный анализ смесей (например, изомеров [63]), определение примесей в сплавах или минералах и породах [73] или же решение задач клинического анализа. Далее, фотометрические методы применяются при изучении кинетики реакций или для непрерывного аналитического контроля технологических процессов. Ввиду значительно больших молярных коэффициентов поглощения методы фотометрии в ультрафиолетовой области в общем обладают большей чувствительностью, чем методы инфракрасной спектроскопии [уравнение (2.3.7)]. Поэтому фотометрию в ультрафиолетовой и видимой областях предпочитают использовать при определении следовых количеств веществ [74], при контроле степени чистоты веществ, сочетая при необходимости фотометрические методы с подходящими способами выделения и концентрирования. [c.248]

Получение данных о кинетике химических реакций спектрофотометрическим методом, как правило, основано на разном поглощении исходными веществами и продуктами. Если удается провести количественный анализ, то обычно с помощью калибровочных кривых можно построить кинетические кривые изменения концентрации исследуемых веществ во времени, и, обработав их общепринятыми методами, определить константу скорости реакции. На рис. 11 [c.28]

В тех случаях, когда реакционная система слишком сложна и измерение ключевых компонентов ее во время протекания реакции представляет большие трудности, когда работы должны быть проведены в сжатые сроки или отсутствуют достаточные экономические стимулы для изучения кинетики реакции, вместо кинетических исследований можно использовать метод, основанный на анализе поверхностей поведения системы. Этот метод позволяет эффективно и экономично оценить поведение системы при изменении до шести параметров в широких пределах. Однако он не дает возможности экспериментатору вычислить показатели системы при значениях температуры, давления и расхода, которые не могут быть экспериментально проверены при помощи наличного оборудования или аппаратуры. [c.26]

Реакционной А. наз. методы функционального анализа, основанные па определении воды, выделившейся илп поглощенной в результате хим. р-ции с участием анализируемого в-ва в неводной среде. Эти методы примен. для определения неорг. н орг. в-в, в т. ч. оксидов н гидроксидов металлов, спиртов, сложных эфиров, к-т, аминов, элементо-орг. соед. для изучения состояния воды в твердых в-вах (гидратах глинозема, цеолитах, ионообменных смолах и др.), кинетики реакций орг. соед., гидратации биополимеров для установления основности гетерополикислот и др. [c.16]

Широкие потенциальные возможности метода реализованы в химических исследованиях мониторинг биопродуктов, анализ изомерных смесей в реакциях синтеза, определение степени полимеризации и модификации продуктов в полимерном синтезе, оценка чистоты материалов и продуктов их термического распада [13, 14]. Кинетику реакций можно изучать с использованием смесительной камеры в методе остановленной струи и ЯМР-детектирования. [c.262]

Авторы этой книги, учитывая трудности метода Ли и Кольтгоффа и используя обычные положения о кинетике реакций второго порядка, нашли, что для проведения кинетического анализа не обязательно регулировать температуру и измерять константы скорости реакции компонентов смеси. [c.623]

Интегральный метод применяется преимущественно для получения данных о кинетике реакций в гомогенных жидких системах, а также в гетерогенных системах газ — твердое. В проведении исследований реакций, протекающих в гомогенных жидких системах, методика сводится к постановке экспериментов на лабораторных реакторах периодического действия. В результате анализа отобранных проб находят ряд значений концентраций в зависимости от времени, по которым строят кривые состав — время. Схема интегральной лабораторной установки (статической) и графическая интерпретация опытных данных показаны на рис. 16. [c.82]

До сих пор мы вели изложение применительно к прямой задачи теории горения считая кинетику реакции заданной — рассчитать условия воспламенения, скорость распространения пламени и другие характеристики горения. Развитие численных методов математического анализа делает в настоящее время эту задачу разрешимой в любой конкретной ее постановке. На быстродействующей вычислительной машине можно получить численный ответ для сколь угодно сложной кинетики. Нередко в литературе приходится встречать утверждения, будто развитие машинной математики позволяет обходиться без приближенных методов. Однако в применении к теории горения подобные воззрения — плод чистого недоразумения. [c.316]

Предыдущие исследования процесса отверждения эпоксидных смол производили методом дифференциального термического анализа (ДТА) в сочетании с термогравиметрическим анализом (ТГА) [1, 2], измерениями диэлектрической релаксации [3] или динамических механических характеристик [4, 5]. В настоящем исследовании было применено сочетание методов дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и термомеханического анализа (ТМА), описанных в приложениях 1 и 2 соответственно. Особое внимание было обращено на выявление влияния металлического наполнителя на кинетику реакции и механические характеристики изучаемых адгезивов. Кроме того, проведен сравнительный анализ результатов различных физико-химических методов испытания процесса отверждения в целях выявления оптимального подхода к выбору композиции и контролю за процессом отверждения. [c.82]

Атомизация двухатомных молекул — это один из самых простых гетерогенных процессов, который можно себе представить, и он достаточно ясно иллюстрирует сущность проблем, стоящих перед гетерогенным катализом. В настоящее время существует единое мнение о кинетике реакции атомизации водорода на вольфраме, основанное на использовании независимых экспериментальных методов. Имеется также много данных относительно состояния адсорбированного водорода в этой системе. Это позволяет сделать количественный расчет определенных граничных моделей и, таким образом, дать достаточно четкий анализ реакции. Кроме того, существуют описания кинетики атомизации водорода над платиной и золотом и кислорода над платиной хотя эти измерения не могуг служить в качестве самостоятельного аргумента, они оказываются весьма полезными при обсуждении результатов, полученных для [c.288]

Существует мнение, что развитие полярографии предшествовало появлению кулонометрии, поскольку данные полярографии очень часто используются при выборе оптимальных условий для кулонометрии на ртутных катодах. Однако, в действительности, Санд и другие еще в начале нашего столетия определили многие принципы и технические основы кулонометрического метода. Но в связи с недостатком специального оборудования этому электролитическому методу уделяли относительно мало внимания вплоть до 1942 г., когда Хиклинг опубликовал описание своего устройства для автоматического контроля потенциала, которое он назвал потенциостатом. С этих пор, главным образом благодаря усилиям Лингейна, Фурмана, Мак-Невина, Мейтеса и многих других метод потенциостатической кулонометрии находит все более широкое применение при решении проблем кинетики реакций, анализ-а и синтеза. [c.7]

S]o) и изучение кинетики реакции в начальный (предстацио-нар ный) период времени на небольшой глубине реакции. В этом случае накоплением концентрации продукта во времени можно пренебречь ([Р] aO), и члены второго порядка становятся зависимыми с достаточной степенью точности лишь от переменной концентрации одного реагента. Полученная таким образом новая система дифференциальных уравнений является линейной и имеет аналитическое решение. Так как для обработки экспериментальных данных имеется большое число вариантов применения методов предстационарной кинетики, анализ конкретных типовых ферментативных систем будет рассматриваться в решениях задач настоящей главы. [c.188]

При проведении семинара № 1 можно предложить два варианта в первом (А) — главное внимание целесообразно сосредоточить на методах определения порядка реакции во втором (В)—на анализе основных уравнений хими- ческЬй кинетики и экспериментальных методах определения констант скорости реакции. [c.20]

В данном случае потенциостат используют для создания определенного исходного состояния исследуемого электрода при постоянном заданном потенциале. После выдержки при ф-сопз1 прерывают цепь поляризации и определяют зависимость потенциала от времени (кривые спада потенциала). В основе метода лежит самопроизвольное активирование электрода после выключения поляризующего тока. При этом происходит процесс разряда емкости двойного слоя, причем ток разряда равен скорости электрохимической реакции в определенном интервале потенциалов. Анализ кривых спада позволяет получить сведения о кинетике реакции, емкости двойного слоя, а также о природе промежуточных частиц. При снятии кривых спада в пассивной области ток разряда емкости двойного слоя может оказаться значительно меньше токов обмена равновесных электрохимических процессов. Такими процессами могут быть реакции с участием поверхностных соединений (окислов титана), а также с участием компонентов раствора. Подобные процессы влияют на величину потенциала электрода, что проявляется в характерных задержках на кривых спада. По потенциалам задержек, сопоставляемым с равновесными потенциалами, делают выводы о поверхностных образованиях на электроде или составе приэлектродного слоя. Появление задержек [c.278]

Кулонометрия является абсолютным методом, ее применяют пе только для определения массы вещества, участвующего в электрохимической и химической реакциях, но и для решения других задач. Нанример, для исследования стехиометрии, кинетики реакций, протекающих в жидкой, твердой, газовой фазах, идентификации образующихся нри этом продуктов, а также для изучения состава малорастворимых, комплексных соединений, разделения металлов и, наконец, в фазовом анализе. Особо важным является исиользование этого метода в различных отраслях иромыш-ленности, нанример для изучения коррозии металлов или изделий из них. [c.120]

Возможно, что свободнорадикальное присоединение является даже более общим процессом, чем предполагается. Недавно показано, что для инициирования свободнорадикальной цепи не всегда необходимо освещение или разложение нестабильных соединений, например перекисей. Возможно, в некоторых случаях цепи возникают в результате расщепления (гомоли-тического, разд. 8.2) довольно устойчивых молекул (например, галогенов), чему способствует разрушение и образование других связей. Если неизвестен метод инициирования цепи, то свободнорадикальный характер таких реакций установить трудно критериями служат ингибирование кислородом, подробный анализ кинетики реакции или характерные признаки свободнорадикальной реакции. [c.199]

Очень многочисленны реакции межмолекулярного (межион-ного) окисления-восстановления с участием брома, широко используемые в анализе. Из числа наиболее важных реакций следует упомянуть окисление J" до Jj, перекиси водорода до кислорода, тиосульфат-иона до сульфата, арсенит-иона до арсената, нитрит-иона до нитрата, аммиака или гидразина до азота, Сг(1П) до r(VI), Fe(II) до Fe(VI), в большинстве своем протекающих в щелочной среде. В кислой среде Fe(II) окисляется бромом до Fe(III), что используют в косвенных методах определения брома с применением в качестве титранта аскорбиновой кислоты [35] или гидрохинона [369]. Результаты исследования кинетики реакции окисления Fe(II) бромом сообщены в работе [708]. [c.17]

Чтобы выяснить возможность использования рефрактометрического метода для анализа кинетики реакции, полезно провести предварительный расчет изменения показателя преломления исходных и конечных иродуьстов реакции. Это следует также проделать для выбора кюветы интерферометра. Расчет проводится по формулам [c.203]

Несмотря на то что метод имеет большие потенциальные возможности, применение его будет ограничиваться системами растворителей, в которых можно будет удовлетворительно проводить анализ, а также кинетикой реакций с растворителями. Воган отметил, что при титровании очень слабых кислот, типа октил- и нонанфенолов, график титрования получается очень нечетким. Это обусловлено замедленным экзотермическим образованием солей этих кислот, а также тем, что реакции конденсации растворителей, содержащих карбонильную группу, катализируемые гидроксил-ионами, имеют неподходящие кинетические характеристики. Например, ацетальдегид подвергается альдольной конденсации в такой же степени, какая имеет место в ацетонном растворе, но первая протекает не так медленно, как реакция конденсации ацетона. Поэтому повышение температуры от реакции конденсации ацетальдегида начинается сразу же при прибавлении спиртового раствора щелочи, т. е. раньше, чем оттитруется вся кислота. Таким образом, титрование кислотных веществ в растворе ацетальдегида невозможно. [c.116]

Галушко и автор [287] провели серию опытов по исследо-])анию кинетики реакции водяного пара с углеродом методом непрерывного взвешивания реагирующей угольной частицы. В опытах применялись прококсованные угольные шарики = 10 и 15 мм, изготовленные из электродного угля. Одновременно с взвешиванием производился анализ состава газа. Опыты проводились в кинетическом режиме, при концентрациях пара (в смеси с азотом) от О до 100% и температурах 800, 1000, 1050° С, а также при более низких — 500 и 600° С. Кроме этого, было исследовано влияние добавок окиси углерода и водорода Из температурной зависимости в интервале 500—1000°С для электродного угля определена кажущаяся энергия активации =52200 кал/моль. [c.223]

Показано, что введение металлического наполнителя в эпок-сифенольный адгезив НТ424 приводит к снижению экзотермического эффекта при нагревании и подавлению процесса образования пустот, а также повышению модуля и ударной вязкости отвержденного образца. Оба примененных метода анализа указывают, что введение металлического наполнителя не сказывается па кинетике реакции отверждения. Установление взаимосвязи между 7 g и молекулярной структурой позволяет понять, какую большую роль играет эта структура в процессе превращения конструкционного адгезива из исходного жидкого состояния в конечное состояние твердого покрытия. [c.98]

Книга Ашмора — по-видимому, первая такая монография в мировой литературе нашего времени, и уже одно это делает издание ее перевода целесообразным. Кроме этого, с учебными пособиями по катализу у нас создалось нетерпимое положение, которое необходимо исправить, и книга Ашмора с этой точки зрения окажется очень полезной. Заслуга автора в том, что его книга как пособие обладает многими несомненными достоинствами. В ней систематически изложены теоретические основы всех разделов катализа. Она в достаточной мере освещает важнейшие проблемы катализа, дает их критический анализ и представление об их современном состоянии, содержит большую библиографию. Книга включает свежий, хорошо отобранный материал, автор оперирует в качестве примеров практически важными и интересными с теоретической стороны реакциями и процессами. Хотя она написана на вполне современном уровне, математический аппарат в ней сведен к минимуму, позволяющему разобраться в главных особенностях кинетики реакций и обсудить их возможный механизм. Это делает ее доступной широкому кругу читателей. Четкость построения книги, ее деление на части, главы и разделы также способствуют этому. Но не только содержание и построение книги делают ее ценным пособием она, безусловно, на большой высоте и с точки зрения методики изложения — простоты, логичности и ясности. В книге по ходу изложения основных вопросов кратко описаны также многие экспериментальные методы исследования реакций, катализаторов и поведения на них адсорбированных молекул. [c.7]