Концентрации веществ стационарные

Хотя мы и не касаемся непосредственно механизма реакций, нри обсуждении вопроса, является ли стехиометрическое уравнение данной реакции полным, существенную помощь могут оказать простейшие представления о ее механизме. Пусть, например, реакция Л —> 5 идет в присутствии катализатора, например, энзима Е. Будем считать, что процесс в действительности проходит в две стадии сначала А и Е образуют комплекс С, а затем С диссоциирует на В VI Е. Тогда реакция А В заменяется на две реакции А Е С и С —> 5 -Ь . Если скорость реакции зависит только от текущих (мгновенных) концентраций веществ А и В, уравнение реакции А В является полным. Скорость реакции может также зависеть от фиксированной начальной или общей концентрации энзима, и тогда эта концентрация будет параметрической переменной. Но если скорость реакции зависит от мгновенной концентрации комплекса С или энзима Е, уравнение реакции Л —> i не будет полным. Можно предположить, что концентрация комплекса С всегда постоянна, Г и, таким образом, исключить ее из кинетического закона, выразив скорость реакции А В только через концентрации этих двух ве-. л ществ или одного из них. К сожалению, гипотезы подобного рода почти никогда не оправдываются в точности. Например, если в на-чальный момент в системе нет комплекса С, должно пройти некоторое время прежде чем будет достигнута его стационарная концентрация, которая хотя и не является строго постоянной, но сравнительно медленно меняется во времени. Б некоторых случаях период индукции бывает очень коротким, так что гипотеза о постоянстве концентрации комплекса С выполняется в течение почти всего периода реакции и выведенный с ее помощью кинетический закон находится в достаточно хорошем соответствии с экспериментальными данными. При необходимости уравнения таких реакций могут быть выделены в особый класс почти полных , но такое выделение вызывает возражения в теоретическом отношении, хотя и может оказаться практически полезным. [c.17]

Процессы массообмена относительно легче воспроизвести в широкой области определяющих параметров при стационарном режиме. Движущие силы массообмена определяются разностью равновесных и действительных концентраций вещества, переносимого с твердой поверхности в газовую (жидкую) фазу количество переданного вещества можно определить по убыли массы зерна или по изменению концентрации в потоке. Работы по исследованию массообмена в стационарном режиме можно разбить на четыре группы. [c.143]

Отрицательный знак перед корнем приводит к выражению, не имеющему физического смысла, так как при этом л будет отрицательным. Отсюда следует, что в первой четверти фазовой плоскости располагается одно положение равновесия, абсцисса которого (т. е. безразмерная стационарная концентрация вещества Л) определяется выражением (111,18). [c.70]

Для, ординаты положения равновесия, то есть безразмерной стационарной концентрации вещества В, получаем [c.70]

Обозначив концентрацию вещества / через , применяя к элементарным стадиям основной постулат химической кинетики, используя принцип стационарности и пренебрегая в нервом [c.250]

К настоящему времени получены константы скорости реакции 1-го порядка практически для всех классов органических соединений значения для некоторых из них приведены в табл. VI-4, а для наиболее изученных — фенолов — в табл. VI-5 и VI-6. Существенно, что эта простая модель (по которой скорость трансформации вещества линейно зависит от его концентрации) формально согласуется с экспериментальными данными, даже когда скорость трансформации органического вещества в действительности не зависит от его концентрации, а определяется скоростью развития микроорганизмов. Однако это формальное соответствие характерно только для экспоненциальной фазы роста микроорганизмов в период лаг-фазы и стационарной фазы их развития модель даже чисто формально не соответствует экспериментально наблюдаемой картине. Поэтому при обработке экспериментальных данных соответствующие этим фазам периоды трансформации веществ обычно не учитываются, и количественно оцениваются лишь не имеющие перегиба и плато участки кривых с экспоненциальным снижением концентрации веществ. Однако даже на этих участках кривых модель не адекватна, о чем свидетельствует изменение константы скорости во времени и ее зависимость от начальной концентрации вещества. Следовательно, эта модель и особенно полученные в экспериментах значения константы скорости не могут непосредственно использоваться для расчета скорости самоочищения вод в природных условиях, г [c.151]

Аналогично могут быть найдены стационарные и нестационарные режимы работы реактора при ступенчатом возмущении по нагрузке сплошной или дисперсной фаз. Для этого необходимо пересчитать элементы стохастических матриц по формулам (4.57), (4.58), (4,60) в соответствии с новыми значениями расходов и продолжить расчет по формулам (4.59) и (4.61) до получения новых установившихся значений распределений удерживающей способности по дисперсной фазе и концентрации вещества в системе. [c.272]

Математические выражения для скорости гетерогенных, процессов при стационарной конвективной диффузии получаются обычно очень сложными. Поэтому рассмотрим вначале приближенную теорию стационарной конвективной диффузии (Нернст). Предположим, что вблизи поверхности твердого тела даже при наличии конвекции в растворе имеется неподвижный слой толщиной в несколько тысяч молекулярных размеров, так называемый эффективный диффузионный слой толщиной 6, через который доставка вещества к поверхности твердого тела осуществляется только за счет диффузии. Внутри слоя 6 конвекция отсутствует (рис. 95, а). Концентрация вещества в эффективном диффузионном слое на границе с раствором равна концентрации q в объеме раствора. А внутри дис узионного слоя концентрация вещества падает вблизи поверхности твердого тела до некоторой величины с Эффективная толщина диффузионного слоя не имеет физического смысла и представляет собой эмпирическую постоянную. Представление об эффективной толщине диффузионного слоя позволяет считать, что вещество доставляется к реагирующей поверхности только за счет диффузии. [c.372]

Эффективная толщина диффузионного слоя согласно теории конвективной диффузии представляет собой комбинацию физико-химических величин О, п, т), д. Согласие теории стационарной диффузии Нернста с опытом объясняется тем, что скорость гетерогенною процесса, так же как и в теории конвективной диффузии, пропорциональна концентрации вещества в растворе. В настоящее время теоретические выражения для скорости стационарных гетерогенных процессов, лимитируемых конвективной диффузией, получены также, например, для струи, набегающей на край тонкой пластинки для потока жидкости внутри цилиндрической трубы и т. п. [c.374]

Существенно, что стационарные концентрации не зависят от начальных концентраций веществ А и В в открытой системе, а определяются величиной константы скорости химической реакции, кон- [c.381]

Явление ложного старта , которое состоит в том, что в начальный момент после изменения какого-либо параметра системы концентрация продукта изменяется в направлении, противоположном направлению достижения нового стационарного состояния. Так, если исходная стационарная концентрация вещества А равна Со, а новая стационарная концентрация С1, то при (с1 — Со) > О в случае ложного старта <0 (на [c.385]

Явление перелета состоит в том, что в начальный момент концентрация вещества изменяется в направлении достижения стационарной концентрации, однако в некоторый момент времени концентрация продукта реакции превышает стационарную (или становится меньше ее) и лишь пройдя через максимум или минимум достигает стационарного значения. [c.385]

Отношение стационарных концентраций А и В, следовательно, не равно константе равновесия реакции К — к к. Таким образом, в открытой системе, несмотря на протекание в ней химического процесса, могут сколь угодно долго поддерживаться термодинамически неравновесные концентрации веществ. Это положение, показанное на простейшем примере обратимой реакции первого порядка, сохраняется и в случае сложных химических процессов. Оно имеет исключительно важное значение для понимания процессов в живых организмах, которые представляют собой термодинамически неравновесные системы, сохраняющиеся в стационарном состоянии только благодаря наличию обмена веществ с окружающей средой. [c.387]

Существенно, что величина стационарной концентрации определяется только константами скоростей реакций, концентрациями веществ в подаваемом в реактор растворе, скоростью обмена открытой системы со средой и и объемом реактора V и не зависит от начальной концентрации компонентов реакции в открытой системе. [c.164]

Говорят, что кинетическая кривая имеет ложный старт. , если начальное изменение концентрации вещества при смен е режима работы реактора противоположно направлению, в котором находится стационарное значение концентрации вещества, соответствующее новому режиму. [c.243]

Очевидно, что в области линейной термодинамики, т.е. там, где справедливы линейные соотношения взаимности Онзагера, условие достижения стационарного состояния по некоторой внутренней переменной / (например, концентрации вещества-интермедиата), т.е. равенство нулю потока, соответствующего этой переменной, [c.340]

Из выражения (4.16) можно найти стационарную концентрацию вещества В [c.74]

Реакция обрыва — следствие рекомбинации свободных радикалов с участием третьей частицы (М), которая поглощает избыточную энергию, выделяющуюся при столкновении. Согласно принципу стационарных концентраций, в стационарном состоянии промежуточные активные вещества (в данном случае Н и Вг) образуются и расходуются с одинаковыми ско- [c.282]

При стационарном режиме электролиза вблизи поверхности диска установится некоторая концентрация вещества В, величина которой будет определяться соотношениями между константами скорости ки 2 и скоростью отвода частиц В из приэлектродного слоя в объем раствора посредством конвективной диффузии. Если значение 2 не очень велико и, следовательно, не очень мало время жизни промежуточного продукта, то некоторая его часть вместо участия во второй стадии реакции перейдет в раствор, причем определенная доля частиц В будет доставлена ламинар- [c.208]

В открытой системе концентрация вещества изменяется н вследствие химической реакции, и вследствие массопереноса (поступления в реактор новых количеств вещества). Если реактор — реактор идеального смешения (см. гл. IV) и в нем установился стационарный режим, т. е. сравнялись скорости подачи вещества и его химического превращения, то в этом случае [c.14]

Общий теоретический подход при анализе динамики внутреннего переноса заключается в решении уравнений, описывающих одновременное протекание массопереноса и химической реакции в порах. Рассмотрим [15, с. 129] наиболее простой случай — реакцию в сферической грануле радиуса г — при следующих допущениях гранула находится в изотермических условиях диффузия в пористой структуре подчиняется первому закону Фика и характеризуется постоянным по всей грануле эффективным коэффициентом диффузии Оэфф, форма которого зависит от условий массопередачи внутри поры (кнудсеновское, объемное или вынужденное течение) в реакции участвует один реагент А, она необратима и ее истинная кинетика описывается степенной функцией концентрации вещества А, т. е. скорость реакции равна ks , где — истинная константа скорости на единицу поверхности катализатора система находится в стационарном состоянии, т. е. изменение массовой скорости потока в результате диффузии, (например, к центру гранулы) равно скорости реакции внутри поры. В рамках этой модели получено аналитическое выражение для т] [c.88]

Для реакции 2А+В->0 (см. задачу 78) рассчитать стационарную концентрацию вещества С, Совпадает ли эта концентрация с максимальной концентрацией вещества С Рассчитать, какое количество вещества В расходуется в момент, когда концентрация [c.346]

Величина может изменяться в интервале О < Кг < I. При получении внешней хроматограммы исследование элюата можно проводить непрерывно, регистрируя концентрацию вещества в подвижной фазе. Отдельные вещества проявляются на хроматограмме в виде пиков (горы, полосы, см. рис. 7.7). При таких хроматограммах для оценки вещества служат объем или время, необходимое для элюирования веществ из стационарной фазы,,— удерживаемый объем или время удерживания. Стандартами для сравнения являются чистый растворитель — подвижная фаза или стандартное веще-> ство. [c.345]

Наиболее просто рассмотреть термодиффузию в стационарном состоянии, когда поток вещества равен нулю /i = 0, но за счет постоянной разности температур АТ (ей отвечает градиент АТ/Ах) устанавливается постоянный градиент концентрации. Для стационарного состояния из уравнения Чепмена и Энскога находим [c.293]

Если k=0, т. е. реакция отсутствует, на выходе реактора в стационарном режиме концентрация равна единице. Это вполне естественный результат, поскольку при отсутствии реакции концентрация вещества X в потоке не меняется при его прохождении через реактор. [c.249]

Функция h t) описывает процесс изменения выходной концентрации с 1) в том случае, когда в потоке на входе до момента i = О концентрация Свх(0 вещества X равнялась нулю, а после этого момента имеет единичное значение, т. е. когда Свх(0 = х(0- В момент = 0 выходная концентрация будет иметь нулевую величину /г(/) I(=0 = 0. При t- oo концентрация вещества X в выходящем из реактора потоке будет монотонно возрастать к предельному значению с°, соответствующему установлению в реакторе стационарного режима [c.251]

Второе граничное условие теперь изменится, так как не будет совпадать с — концентрацией вещества в ядре потока. Можно, однако, утверждать, что в стационарном режиме внешнедиффузионный поток вещества на внешнюю поверхность равен внутридиффу-зионному потоку внутрь частицы. Поэтому при X = а [c.139]

Было предложено вести разложений вещества А в растворе, прп концентрации катализатора В 0,002 моль1л, в реакторе идеального смешения с иосто-янным объемом 10 ООО л. Какова может быть объемная скорость потока, еслп продукт не должен содержать более 5% первоначального количества вещества А Если прп запуске реактор быстро заполняется раствором реагентов, а затем поток пропускается с выбранной стационарной объемной скоростью, то спустя какое время концентрация вещества А в выходящем пз реактора потоке составит 6% от его концентрации в исходной смеси [c.156]

Другого рода проблемы устойчивости возникают в реакторах с неподвижным слоем катализатора в связи с процессами тепло- и массопереноса от потока реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора. Это вопросы термической устойчивости стационарного режима отдельной частицы. Мы рассмотрим только простейший случай. Предположим, что вещество А вступает в реакцию первого порядка и внутридиффузионное торможение процесса отсутствует. Тогда концентрация вещества А у активной поверхности (с) будет отличаться от его концентрации в объеме (с), и скорость реакции будет определяться квазигомогепной кинетической зависимостью (см. раздел VI.2) [c.285]

Для теоретического определения области протекания процесса необхо-димс оценивать скорости диффузии и химической реакции отдельно, как скорость независимых процессов. Отношение определенных таким образом скоростей указывают область протекания процесса в целом. Так следует поступать потому, что при установившемся течении реакции скорость диффузии становится равной скорости реакции, независимо от режима процесса, т. е. это равенство наблюдается в кинетической, диффузионной и переходной Областях. При стационарном протекании реакции термин диффузионная область вовсе не означает, следовательно, что действительная скорость реакции на реакционной поверхности больше скорости диффузии к этой поверхности. Обе эти скорости равны, но благодаря медленному притоку веществ к поверх 10сти скорость химической реакции на поверхности принудительно становится равной скорости диффузии. Концентрация вещества на поверхности прн этом мала, а градиент концентрации вблизи поверхности оказывается большим. И, наоборот, в кинетической области, где независимо определенная скорость диффузии значительно превышает скорости реакции, равенство скоростей диффузии и реакции наблюдается при мало отличающихся значениях концентраций реагирующих веществ в объеме и на поверхности. [c.313]

На самом деле скорость потока плавно спадает по мере приближения к твердой поверхности, так что представление о существовании неподвижного диффузионного слоя не соответствует действительности. Чтобы найти поток вещества, диффундирующего на твердую поверхность, необходимо решить уравнение конвективной диффузий с граничными условиями, заданньйли на этой поверхности [12]. В случае ламинарного движения стационарное распределение концентрации вещества определяется уравнением конвективной диффузии [c.103]

С С + А -> D, рассчитайте стационарную концентрацию вещества С. Совпадает ли эта концентрация с максимальной концентрацией ве цества С Рассчитайте, какое количество вещества В расходуется в момент, когда концентрация вещества С достигнет 95% от стационарной, если [AJo = [BJo, t = 0иЙ2 = 25 A,. Какое количество вещества D образуется к этому времени Определите врейя, з которое будет получено 95% вещества С, от стационарного, если lAlo = 0,02 моль/л и fei = 3,0 10" моль/с. [c.358]

Различают диффузию линейную и пространственную полубеско-нечную и ограниченную стационарную и нестационарную. Линейная диффузия происходит в одном направлении, пространственная — в разных направлениях. Диффузия называется полубесконечной, если фронт диффузии в процессе гетерогенной реакции не успевает достигнуть границы системы диффузия будет ограниченной, если фронт диффузии достигает границы системы. Под фронтом диффузии понимается граница внутри раствора, где еще не заметны изменения в концентрации, вызванные процессом диффузии. При стационарной диффузии концентрация вещества в любой данной точке пространства не меняется со временем при нестационарной меняется. [c.368]

Задание. Рассмотрите стационарную газовую реакцию типа А Р, включающую стадию ленгмюровскои адсорбции вещества на поверхности твердого катализатора. Запишите скорость этой реакции, считая ее пропорциональной 6, играющей роль концентрации вещества иа поверхности катализатора. Найдите кажущийс порядок реакции, связанный с зависимостью ее скорости от объемной концентрации вещества А в газовой фазе. [c.353]

Выше мы предполагали, что при протекании электрохимической реакции лимитирующей является либо стадия массопереноса, либо стадия разряда—ионизации. В реальных условиях кинетика электродных процессов всегда в той или иной степени зависит от скорости обеих этих стадий. В связи с этим рассмотрим протекание электрохимической реакции (А) в условиях смешанной кинетики, когда ф определяется одновременно и скоростью массопереноса веществ Ох и Red, и скоростью перехода электронов через границу электрод/растВор. Отличие см от i и I M от i связано только с тем, что в условиях смешанной кинетики (токи i и i<. ) концентрации веществ Ох и Red на обращенной к раствору границе ионного двойного слоя и не равны сЬж. и fted- Если толщина двойного электрического слоя значительно меньше толщины диффузионного слоя, то в стационарных условиях можно использовать следующие приближенные формулы [c.220]

Гель-хроматография является новым методом разделения. Бурное развитие метода началось в 1959 г. с получения первого декстранового геля> (Порас, Флодин). Поэтому теоретические вопросы разделения в гель-хроматографии находятся в стадии развития. Основные теоретические концепции этого метода — представление геля в виде геометрической модели, затруднение процессов диффузии и концепция распределения [16]. Существенное отличие метода гель-хроматографии от методов адсорбции и распределения заключается в том, что концентрация вещества в стационарной фазе никогда не превышает концентрацию вещества в подвижной фазе. Отклонения от этого правила могут происходить в случае взаимодействия между растворенным веществом и гелем. [c.351]