Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Кинетика реакций влияние температуры

    Вопрос о влиянии температуры является кардинальным в химической кинетике. Установлено эмпирически, что при повышении температуры на каждые 10° скорость многих химических реакций возрастает примерно в 2—3 раза. Зависимость между скоростью реакции и температурой вычисляется, как известно, из уравнения Аррениуса в его экспоненциальной форме  [c.42]

    ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА КИНЕТИКУ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ [c.249]


    Химические реакции почти всегда сопровождаются выделением (поглощением) тепла, и температура изменяется по мере протекания процесса. В экспериментальных исследованиях необходимо по возможности поддерживать изотермические условия, чтобы опыты не усложнялись вследствие изменения скорости реакции с изменением температуры. Влияние температуры можно определить путем постановки опытов, проводимых при нескольких различных постоянных температурах. В лаборатории удается поддерживать почти изотермические условия благодаря большой наружной поверхности, приходящейся на единицу объема аппарата в небольших установках, и в результате того, что теплопередача в этих установках всегда может быть обеспечена и не лимитируется экономическими соображениями. С другой стороны, в крупных промышленных агрегатах практически осуществимая скорость теплопередачи строго ограничена. Таким образом, при проведении промышленных процессов большое значение приобретают как проблемы, так и вопросы кинетики теплопередачи. Иногда проблемы теплопередачи настолько важны, что агрегат можно рассматривать скорее как теплообменник, чем как реактор. Процесс ведут адиабатически в тех случаях, когда температура изменяется лишь в пределах рабочего режима, т. е. не понижается настолько, что скорость реакции становится слишком низкой, и не повышается так, что процесс нельзя регулировать. [c.89]

    Гетерогенные процессы, сопровождаемые химической реакцией, могут быть трех типов 1) когда реакция протекает на поверхности раздела фаз, этот тип характерен для процессов с участием твердой фазы Т — Ж Т—Г Г — Ж — Т и др. 2) когда реакции протекают в объеме одной из фаз после переноса в нее вещества из другой такие процессы наиболее распространены и могут идти с участием любых фаз в системах Г — Ж, Ж — Ж (несмешивающиеся), Т — Ж, Г — Ж—Т и др. 3) когда реакция происходит на поверхности вновь образующейся фазы этот тип возможен для процессов взаимодействия твердых фаз. Если гетерогенный процесс идет в кинетической области, то для первых двух указанных типов справедливы законы кинетики гомогенных процессов. При этом скорость процесса лимитируется скоростью химических реакций, описывается кинетическими уравнениями реакций, порядок которых зависит от числа и природы реагентов. Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений температурных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемещивания) на скорость процесса. [c.153]


    Химическая кинетика изучает скорость реакции, зависимость скорости от различных факторов, а также пути протекания реакции. Кинетика изучает влияние на скорость химических реакций состояния реагирующих веществ и их концентрации, присутствия посторонних веществ, размера и формы сосуда, в котором находятся реагирующие вещества, температуры, воздействия различных излучений. Знание кинетики необходимо при разработке химической аппаратуры, для интенсификации и автоматизации промышленных процессов. Кинетика занимается изучением механизма химических процессов и разработкой теории процессов. Ввиду того что химические процессы часто комбинируются с процессами растворения, адсорбции и другими физическими процессами, вопросы химической кинетики тесно связаны с вопросами кинетики ряда физических процессов. [c.254]

    При оценке зависимости константы скорости от температуры необходимо учитывать экзотермичность и эндотермичность химических реакций. Влияние температуры на скорость процессов, лимитируемых диффузией, значительно меньше, чем лимитируемых химической кинетикой. [c.197]

    Изучение влияния температуры на скорость реакции дегидрирования этилового спирта и каталитическую этерификацию его было предпринято Б. Н. Долговым с М. М. Котоном [1] в самом начале изучения этой реакции. Влияние температуры изучалось вместе с другими факторами с целью подбора наилучших условий получения этилацетата. Влияние температуры на кинетику реакции изучал также А. X. Борк Р]. Он подробно исследовал влияние температуры на реакцию дегидрирования этилового спирта — как водного, так и безводного —в температурном интервале от 200 до 270°. Скорость реакции определялась по количеству выделившегося водорода. На основании полученных результатов была подсчитана энергия активации реакции дегидрирования спирта, оказавшаяся постоянной для водного и абсолютного спирта, а также для различных длин слоев катализатора на различных спиртах. [c.1293]

    При температурах выше 800° С скорость конденсации до углерода становится важным фактором и так как углерод катализирует разложение бензола, и быстро покрывающиеся углеродом поверхности реактора, то кинетика реакции усложняется. Однако можно сказать, что реакция является, по-видимому, реакцией второго порядка, причем имеет место адсорбция на поверхности контакта.В полом цилиндре углерод не только отла-,гается в виде прочно пристающего к стенкам налета, но также образуется в струе пара и оседает на дно трубы в виде мягкого объемистого осадка. В связи с этим Айли и Райли [22] дают описание трех форм углерода, отлагающегося при пиролизе углеводородов, включая бензол, при температурах от 800 до 1300° С. Таковыми являются отложения стекловидные, мягкая сажа и волокнистые, располагающиеся зонально от нагревающегося до охлаждающегося концов трубы соответственно. На качество конденсирующихся структур углерода, а также и на их количество преимущественное влияние оказывает температура. [c.96]

    Влияние температуры на реакции, катализируемые ферментами, по существу не отличается от влияния температуры на любые другие химические реакции. Поэтому методы обработки температурных зависимостей кинетических и равновесных параметров ферментативных реакций также основываются на классических принципах термодинамики и кинетики (см. гл. 4). [c.249]

    Изучение кинетики окисления гомологов метана позволило открыть существование холодных пламен , двух точек воспламенения и, для определенной зоны температур (380—430 °С), некоторого отрицательного влияния температуры на скорость реакции (в этом интервале с повышением температуры уменьшается скорость окисления). Это, видимо, связано с тем, что образование ацетальдегида и свободного метильного радикала может привести (при указанных температурах) к цепным разветвленным реакциям, в то время как образование пропилена не сопровождается разветвлением цепи. [c.136]

    Вант-Гоффом было разработано математическое выражение кинетических закономерностей- Н. А. Меншуткин (1887) провел систематическое исследование кинетики химических реакций в растворах, выявив значение растворителя. С Аррениус (1889) исследовал влияние температуры на скорость химических реакций. [c.17]

    В зависимости от знака суммы, стоящей в скобках, константа скорости может быть и больше, и меньше К. С увеличением температуры разность (к — /С]) уменьшается в результате уменьшения как сомножителя 1/Г, так и диэлектрической постоянной е. Поэтому при температурах термических реакций углеводородов и нефтепродуктов, имеющих и при низких температурах невысокие е, влияние неспецифической сольватации на кинетику реакции совершенно несущественно. [c.116]


    Приведенный набор реакций носит в известной мере предположительный характер. Однако с его помощью объясняются некоторые особенности горения водорода, пределы воспламенения, влияние катализаторов и т. п. Кинетические характеристики промежуточных реакций подбираются путем сопоставления с имеющимися опытными данными. Отметим, что после воспламенения, когда реакции разветвления цепей доминируют над реакциями обрыва, скорость горения (скорость получения конечного продукта — водяного пара) определяется промежуточной реакцией 2. Выше уже говорилось, что к элементарным реакциям применимы рассмотренные закономерности (формальная кинетика). Зависимость скорости реакции от температуры по-прежнему будет отвечать закону Аррениуса, но с низкой энергией активации. С ростом температуры скорость реакции возрастает. При высоких температурах особенности цепного механизма сглаживаются. [c.103]

    Установлено, что добавка четыреххлористого кремния увеличивает в 3-4 раза скорость осаждения и плотность ПУ при температурах осаждения до 1600 С [7-19, 22]. Экспоненциальная зависимость скорости осаждения от температуры подтверждает вывод о том, что кинетика реакции связана с влиянием хлора. [c.432]

    Влияние начальных давления и температуры на кинетику реакции по приросту давления изображено на рис. 37 и 38. Из этих и других подобных данных авторы определили значения периода индукции т [c.145]

    Ферментативные реакции характеризуются также наличием колоколообразной зависимости скорости реакции от температуры в достаточно широком температурном интервале (что приводит к температурному оптимуму реакции). Эта особенность влияния температуры на кинетику ферментативных реакций объясняется наложением двух эффектов — возрастанием скорости реакции при увеличении температуры и ускорением тепловой денатурации белковой молекулы, приводящей к инактивации фермента при высоких температурах. Ясно, что при достаточно корректной постановке эксперимента оба эти явления можно изучать раздельно (см., например, 9 этой главы). [c.266]

    Возникновение реакций в твердом состоянии объясняется следующим. С возрастанием температуры увеличивается амплитуда колебаний молекул (атомов и ионов) в кристаллической решетке, так что некоторые из них приобретают способность обмениваться местами с молекулами, атомами и ионами другого компонента. Особенную подвижность приобретают вообще менее связанные частицы поверхностного слоя. Отсюда понятно, что степень дисперсности реагирующих веществ оказывает большое влияние на кинетику реакций в твердом состоянии. [c.174]

    На практике стремятся к исключению влияния диффузии на кинетику реакции. Этого можно добиться, например, путем интенсивного перемешивания. Оно уменьшает толщину диффузионного слоя б, что приводит к возрастанию константы скорости диффузии р. Перевода процесса из диффузионной области в кинетическую можно добиться понижением температуры. Поскольку константа скорости химического превращения сильнее зависит от температуры, чем коэффициент диффузии, то при низкой температуре процесс лимитируется не диффузией, а собственно химическим превращением. [c.768]

    Так -как возможное изменение Рсо/Рна лри а= =0,9 1,0 меньше, чем изменение. под влиянием температуры, это отношение является характеристикой температурного уровня, на котором кинетика реакции затормаживается и происходит замораживание состава газов. [c.30]

    Другой областью применения динамики является химическая кинетика, которая исследует скорость приближения химической системы к равновесию. Изучая скорости реакций, можно получить информацию о механизме, по которому они протекают. Располагая данными о влиянии температуры на скорость реакции, можно выявить, какие ограничения на скорость реакции накладывает энергия активации, а также определить изменения энергии, сопровождающие образование промежуточных веществ. [c.257]

    Поскольку константа скорости реакции возрастает с температурой значительно сильнее, чем коэффициент диффузии, повышение температуры благоприятствует переходу реакции во внутридиффузионную область. Следовательно, при повышении температуры влияние внутридиффузионного торможения, как и внешнедиффузионного, усиливается. При этом внутридиффузионное торможение начинает сказываться на наблюдаемой кинетике реакции при более низких температурах, чем внешнедиффузионное торможение, особенно, если диаметр пор достаточно мал (меньше 100 нм при атмосферном давлении) [3.43]. При наличии внутридиффу-зионного торможения квазистационарный режим не устанавливается.  [c.74]

    Химическая кинетика занимается изучением скоростей реакций, а также механизмов их протекания. Механизм — это детальное описание отдельных стадий реакции. Для выяснения механизма реакции исследуют влияние на ее скорость изменений концентраций исходных веществ, продуктов реакции, катализаторов и ингибиторов. Важная информация может быть также получена при изучении влияния на скорость реакции изменений температуры, природы растворителя, концентрации электролита и изотопного состава реагентов. Механизм представляет собой гипотетическую схему, создаваемую для объяснения некоторой совокупности экспериментальных фактов, и потому не является однозначным, даже если хорошо описывает все факты но в то же время на основа-иии кинетических данных некоторые механизмы могут быть полностью исключены. [c.283]

    Общие законы химической кинетики, отражающие влияние температуры и давления на скорость реакций, своеобразно преломляются в топохимических процессах. Здесь обнаруживаются эффекты, которые не встречаются в гомогенной кинетике и природа которых до конца не раскрыта. В случае обратимых реакций ряд эффектов (Смита — Топли, Завадского — Бретшнай-дера, некоторые случаи компенсационного эффекта) могут быть интерпретированы с единых позиций, принимая во внимание степень удаления изучаемой системы от равновесного состояния. [c.437]

    Как правило, с повышением температуры скорость химической реакции возрастает. Изменение температуры сравнительно мало влияет на величину концентрации. Поэтому в уравнении химической кинетики V = /С1АЦВ1 влияние температуры практически сказывается на изменении константы скорости К реакции. Увеличение константы означает увеличение скорости химической реакции. Влияние температуры на скорость химической реакции характеризуется так называемым температурным коэффициентом скорости реакции, который равен отношению константы скорости при температуре (/4-10°) к константе ско- рости при температуре t. [c.294]

    Преттру [38], Айвазову и Нейману [1] удалось получить количественные данные по кинетике индукционного периода показывающие влияние давления, состаиа смеси, температуры и диаметра сосуда на период. Детали этих трудных исследований читатель может найти в оригинальной. литературе найденные различные количественные отношения являются важным вкладом в изучение кинетики реакций однако вследствие необычайной сложности проблемы эти данные, по-видимому, не могут быть непосредственно использованы для выяснения механизма реакций. [c.253]

    Иллюстрацией данного положения может послужить исследование, проведенное автором и его коллегами [21] в годы войны. Речь идет о разработке метода нитрования гексаметилентетра-мина (гексамина) с целью получения взрывчатого вещества цик-лонита (R. О. X.). Мелкие кристаллы гексамина добавляли к 97—100%-ной азотной кислоте при соответствующей температуре. Кинетика реакции была неизвестна, но было обнаружено, что суммарный выход, полученный в лабораторном реакторе периодического действия, весьма чувствителен к соотношению гексамина и азотной кислоты в реакционной смеси. По-видимому, это связано с влиянием эффективной концентрации нитрующей среды. По мерс протекания реакции расходуется азотная кислота и выделяется вода. При этом происходит постепенное растворение и взаимодействие все новых и новых количеств твердого гексамина при непрерывном разбавлении кислоты. Логичное объяснение экспериментальных наблюдений дает гипотеза, согласно которой мгновенный выход, т. е. выход на каждую вновь добавляемую порцию гексамина, почти полностью определяется мгновенной концентрацией кислоты. [c.124]

    При известных кинетике и стехиометрических соотношениях реакции путем экспериментальных исследований, результаты i oro-рых анализируют в соответствии с принципами, изложенными в этой главе, можно весьма точно найти оптимальные условия проведения процесса. Дополнительные вопросы, связанные с влиянием температуры и гидродинамической модели на соотношение продуктов реакции в их смеси, описаны в главах УП1 и X, а также в главах, посвященных гетерогенным процессам. [c.199]

    Из сравнения экспериментальных и рассчитанных значений концентраций изопропилфлуоренов следует, что реакция алкилирования флуорена пропиленом в присутствии фторида водорода является последовательной и для нее применимы уравнения кинетики последовательных реакций [133]. В присутствии хлорида алюминия процесс значительно усложняется за счет развития реакций деалкилирования и диспропорционирования. При алкилировании флуорена пропиленом в присутствии АЮ в среде нитробензола выяснено влияние температуры реакции, скорости подачи пропилена и мольного соотношения пропилен  [c.159]

    Результаты расчетов представлены в виде кривых на рис. 4.1. Границы кинетической области, которая расположена выше кривых, приведены в координатах входная температура-начальная концентрация кислорода Как видно из рисунка, выжиг кокса в кинетической области может быть реализован не для любых условий. Например, при начальной закоксованности 3% (масс.) и температурах ни ке 500 °С (при = = 10% (масс.) и Тг< 510 °С) регенерация катализатора будет проходить в области внутренней диффузии даже в атмосфере чистого кислорода. Аналогичная ситуация возникает при низких концентрациях кислорода. Так, при q = 3% (масс.) и концентрации кислорода ниже 6,5% (об.) (при 10% масс, и X <9% об.) даже при температурах 750 °С кинетические условия выжига кокса реализовать невозможно. Этот результат согласуется с выводом Ч. Саттерфилда [75] скорость горения прямо пропорциональна концентрации кислорода в окислительном газе, но так как реакция лимитируется диффузией, то влияние температуры на скорость реакции незначительно . Иногда в литературе медленную скорость удаления кокса, например, для условий qt = 6% (масс.), х = 2% (об.) и 7 = 487 °С [153] объясняют протеканием процесса исключительно в кинетической области. Однако из того факта, что скорость выжига мала, вовсе не следует, что процесс лимитируется кинетикой. Как видно из рис. 4.1, единственно возможная область протекания процесса при таких условиях-внутридиффузионная или переходная. [c.77]

    Главными переменными, которые требовались для проектирования реактора, были соотношение бензола и пропилена, температура и время контакта. Поскольку реакции алкилирования протекают быстро, контроль за работой реактора осуществляли по селективности. Изучение реакции и исследования на модели указывали, что при постоянной средней тем,пературе селективность по кумолу возрастала с увеличением соотношения бензол пропилен независимо от времени коитакта. Влияние температуры было несколько более сложным. Поскольку в большей части реакционного объема протекает обратимая и экзотермическая реакция переалкилирования, селективность возрастает при снижении температуры, когда условия переалкилирования близки к равновесным. Однако при малом времени контакта селективность зависит от того,> насколько быстро образуется кумол. В этом случае селективность определяется кинетикой, а не равновесием. Иными словами, при оценке [c.293]

    В данной работе изучалось влияние температуры, соотношения между количеством КЖК и моиоэтаноламином (МЭА) или триэтаноламином (ТЭЛ) на скорость процесса и на выход продукта. Учитывая результаты вышеуказанных работ и технико-экономические требования промышленного получения ЭАК и ДКТ, кинетика амидирования и этерификации изучалась соответственно в температурном интервале 140—160 и 150—170° С ири мольном соотношении КЖК МЭА= 1 1,05 1 1,5 и КЖК ТЭА= 1 1,05-М,2. Наиболее удобным показателем измерения скорости реакций амидирования и этерификации является степень превращения жирных кнслот (а, %), которая вычисляется ло уравнению  [c.154]

    Начало XX века ознаменовалось, после открытия Ромбергом свободного трифенилметильного радикала, возрождением представления о свободных радикалах как реально существующих осколках молекул. До этого времени на протяжении-40 лет идея о реальности радикалов была изгнана из химии. В радикалах видели только удобный символический прием изображения строения органических соединений. После экспериментального подтверждения реальности радикалов с новой силой ожил интерес исследователей к радикалам, к изучению той роли, которую они могут играть в реакциях. Эту роль еще в середине XIX века предвидели А. М. Бутлеров и другие исследователи, полагавшие, что радикалы реально существуют. Новый мир радикалов как частиц с весьма своеобразными свойствами, необычайно активных относительно реакций, в которые они могут вступать, прёдстал перед взором исследователей. Возникла новая область науки — химия радикалов, тесно связанная с учением о скоростях превращений — химической кинетикой. Неудивительно-поэтому, что в первой четверти XX века появляются работы, в которых настойчиво проводится мысль о значении радикалов в процессе пиролиза органических веществ [Ц —13]. Встречающиеся в этих работах данные о влиянии температуры и давления на быстроту крекинга и выход продуктов но-13 [c.18]

    Еще на этапе подбора рецептуры катализаторных покрытий было oт [eчeнo, что снижение их механической прочности на основе полиметил фенилсилоксановой смолы при увеличении содержания оксидов металлов можно объяснить взаимодействием адгезива и катализатора. Поведение кривых R=f (т) (см. рис.4.8 . 10) позволило предположить, что взаимодействие смолы с оксидным катализатором носит химический характер, так как специфика изменения механической прочности покрытий К во времени прокалки т аналогична кинетике убыли сырья химической реакции. В пользу гипотезы о химическом взаимодействии смолы с оксидным катализатором свидетельствует и характер влияния температуры прокалки на механическую прочность катализаторных покрытий (табл. 4.6). [c.144]

Рис. 38. Влияние начальной температуры на кинетику реакции окисления п.бутана. Смесь С4Н1о -Н О2 34 = Р - 1 2]. Рис. 38. <a href="/info/1445463">Влияние начальной температуры</a> на <a href="/info/1583040">кинетику реакции окисления</a> п.бутана. Смесь С4Н1о -Н О2 34 = Р - 1 2].
    В 1867 г. после работ Н. И. Бекетова шведскими учеными К. Гульдбергом и П. Вааге был сформулирован закон действия масс. Впоследствии Я. Вант-Гоффом было разработано математическое выражение кинетических закономерностей, Н. А. Меншуткиным (1887) исследована кинетика химических реакцин в растворах и выяснена роль растворителя С. Аррениусом разработана теория электролитической диссоциации (1887) и исследовано влияние температуры на скорость химических реакций (1889). [c.7]

    Аналогичным образом можно рассмотреть влияние температуры на кинетику радикальной полимеризации. Обычно скорость полимеризации возрастает в 2—3 раза при повышении температуры на 10". Увеличение температуры увеличивает скорость инициирования полимеризации, так как облегчает распад на радикалы инициаторов и их реакцию с молекулами мономера. Вследствие большей подвижности Время, мим малых радикалов с повышением температуры увеличивается вероят-Рис. 1.3. Термическая полимериза- ность ИХ столкновения друг С дру- ZибитГoв (°брыв цепи путем диспропор- [c.28]

    Вследствие этого в химической кинетике изменение скорости реакции под влиянием температуры в первую очередь связывается с изменеиием константы скорости реакции. [c.63]

    Влияние температуры термообработки на ОРС нефтяных коксов показано в табл. 5 и на рис. 9. Видно, что характер изменения констант К]- и К2 от температуры термообработки почти аналогичен зависимости Ы С исследованных образцов коксов ог ТТО (см. рис. 6). Это указывает на то, чго на кинетику реакций горения коксов оказывают вляяьие ге ке факторы, что и на их КРС, которые обусловливаются [c.54]

    К). Была изучена [53, 72] кинетика реакции деструктивного окисления D-глюкозы кислородом воздуха в щелочном растворе. Показано, что образование D-арабинозы происходит только в узких пределах температуры (40—50° С). Реакция определена как реакция первого порядка, определены константы скорости при температуре 40 и 50° С (К4о=0-0Иб1 и Kjo= =0,03742, энергия активации =23 500 кал). При недостатке кислорода под влиянием щелочи глюкоза частично изомеризуется в фруктозу, ман-нозу и другие продукты [53]. [c.126]

Смотреть страницы где упоминается термин Кинетика реакций влияние температуры: [c.324]    [c.325]    [c.203]    [c.267]    [c.223]    [c.107]   
Теория технологических процессов основного органического и нефтехимического синтеза (1975) -- [ c.301 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Реакции влияние температуры

Реакция температуры



© 2024 chem21.info Реклама на сайте