Обезвоживание при катализе

При гетерогенном катализе реакция происходит на поверхности раздела фаз, причем решающую роль играет строение поверхности твердого вещества-катализатора. В первую очередь она должна быть большой, чтобы обеспечивать достаточную величину реакционной зоны. Поэтому твердый катализатор стремятся приготовить как можно в более раздробленном состоянии. В то же время использование пылевидного материала непригодно по технологическим соображениям. И в качестве катализаторов применяются или высокопористые вещества (например, активированный уголь — уголь, приготовленный путем пиролиза из природного угля или чаще древесины, кости, так, что в нем сохраняется жесткий углеродный скелет, пронизанный большим числом пор силикагель — диоксид кремния, изготовленный осторожным обезвоживанием кремниевой кислоты, так что в нем сохраняется кремнекислородный скелет так называемый никель Ренея, получаемый обработкой щелочью никельалюмипиевого сплава, при которой растворяется алюминий и остается компактный, но содержащий большой объем пор никель, и т. д.), или вещества, нанесенные на высокопористые носители (медь на угле, палладий на асбесте и др.). [c.220]

При разборе места цепных реакций в катализе заслуживают внимания и процессы приготовления катализаторов и их изменения во время работы. Для твердого тела и его поверхности число типов активных форм, могущих участвовать в цепных реакциях, гораздо больше, чем для газа и раствора. В решетке реального твердого тела имеются различные нарушения идеального порядка. Это пустые места — пробелы Френкеля и Шоттки, которые в сложном теле могут быть нескольких типов, ионные пробелы по определенным элементам кристаллической решетки, свои атомы, внедренные в междоузлия, дислокации, чужеродные атомы в твердом растворе. По пробелам и междоузлиям происходят перемещения частиц, образующих решетку, при диффузии, фазовых превращениях и реакциях с газами и твердыми телами. Пробелы и атомы в междоузлиях являются активными центрами многих химических реакций. Они перемещаются на один атомный шаг при заполнении их соседними атомами. Повторение создает эстафетные цепи в решетке, которые встречаются уже в простейших процессах самодиффузии и очень типичны для более сложных процессов в твердых телах. При этом возможно образование и обрыв центров на внешних и межкристаллитных поверхностях, их размножение и уничтожение. Это же относится к первичным стадиям таких химических процессов, как обезвоживание кристаллогидратов и гидроокисей. Распространение таких цепей связано с затратой сравнительно больших энергий активации. Во время реакции концентрация пробелов [c.374]

Во-вторых, следует отметить, что разработка методов приготовления катализаторов уже очень давно происходила а основе тех или иных закономерностей, установленных в ходе-эмпирических исследований. Так, например, зависимость активности катализатора от степени развития его поверхности, найденная еще Г. и Э. Дэви, заставила уже Деберейнера и других исследователей, его современников, искать способы получения высокодисперсных систем. Адсорбционные теории катализа стимулировали это стремление. Впоследствии появились отдельные эмпирически установленные закономерности, относящиеся уже к самим методам приготовления высокодисперсных и воспроизводимых систем. Сюда относятся, например, важные рекомендации, позволяющие избежать большого захвата посторонних примесей из (раствора при осаждении и сохранить желательную структуру кристаллического катализатора при обезвоживании. [c.195]

Причины отклонений от соотношения Бренстеда обсуждаются в статье Белла [62]. Отклонения обычно сопутствуют сильным изменениям в молекулярной структуре катализатора. Например, при кислотном катализе реакции обезвоживания гидрата [c.66]

С теоретической точки зрения изучение тяжелой воды представляет глубочайший научный интерес. Принимая во внимание громадную роль воды вообще во всех процессах неорганической и живой природы, приходится поставить и такие вопросы как будет себя вести тяжелая вода в явлениях оводнения и обезвоживания коллоидов и всяких телей органического и минерального происхождения Как будет идти гидролиз жиров и сложных эфиров под влиянием тяжелой воды В этом случае мы получим представление о кислотах и спиртах, функциональные особенности которых будут определяться присутствием в них тяжелого атома водорода гидрирование катализом органических соединений тяжелыми атомами водорода должно привести к целому ряду углеводородов и более сложных тел, обогащенных тяжелыми атомами водорода тяжелая вода, насыщенная хлором, даст в результате гидролиза тяжелую соляную и тяжелую хлорноватистую кислоту во всех этих и подобных случаях тяжелый атом водорода, входя в химическое сочетание или в обменное разложение с молекулами разнообразных веществ, на примерах экспериментального исследования, познакомит нас с новым рядом тел с измененным запасом химической энергии в них. Как все это отразится на биохимических процессах в живом веществе, если тяжелый водород будет принимать в этом участие Уже теперь имеются указания, не вполне еще подтвержденные, что семена неко- [c.560]

При гетерогенном катализе реакция происходит на поверхности катализатора, поэтому особую роль играет величина поверхности, а также химический состав и структура поверхностного слоя катализатора. В свою очередь, структура катализатора зависит от способа его приготовления, в частности от термической обработки. Наилучшимн каталитическими свойствами обладают катализаторы, приготовленные прп возможно более низкой температуре и имеющие несовершенную кристаллическую структуру. Поэтому катализаторы на базе оксидов чаще всего получают разложением соответствующих гидроксидов или малоустойчивых солей — оксалатов, нитратов и т. д. Катализаторы на базе металлов обычно изготовляют путем восстановления их соединений водородом. Например, часто применяемый в качестве катализатора оксид алюминия полу чают обезвоживанием гидроксида при температуре не выше 400 °С. Никелевые катализаторы, используемые для реакций гидрирования, получают восстановлением оксида никеля водородом при 300 °С (если катализатор получать прп более высокой температуре, его активность снижается). [c.51]

Бор и алюминий. Элементарные бор и алюминий в качестве катализаторов практически не применяются. В каталитических процессах чаще всего используют окись алюминия, различные алюмосиликаты, галогениды алюминия, алюминий-органические соединения. Из соединений бора применяют боргалогениды (преимущественно BFg), окись бора и борные кислоты, бораты и борфосфаты, борорганические соединения (индивидуальные и в составе сложных катализаторов). Наиболее употребительна в катализе активная - -AlgOg, получаемая обезвоживанием гидроокиси, и a-AljOg, встречающаяся в природе в виде различных минералов, например корунда. Частично гидратированные формы окиси алюминия наиболее активны и широко применяются в катализе. В 1153] приведены данные об избирательности и активности образцов с различной величиной поверхности. [c.71]

С меньшей однозначностью можно предполагать,что сходный механизм может играть заметную роль и в разностороннем каталитическом действии алюмосиликатных контактов в органической химии. При высокой ультрапористости таких контактов становятся частично доступными катионы алюминия, присутствующие во многих алюмосиликатах. Для кремния, повидимому, преобладают группы 8104 с эффективным зарядом кремния 81+. Их прямое участие в катализе сомнительно, кроме мест, где исчезает экранировка 81 кислородными атомами (ионами), окружающими центральные атомы кремния и являющимися по объему условным элементом структуры. Вероятно, не только в объеме, но и на поверхности основная масса ионов (атомов) экранирована кислородом. Кроме действия ионов алюминия, можно указать и на вторую возможность алюмосиликаты — характерные адсорбенты для катионов. Катионы Н" ", Na+, и т. д., поглощаясь скелетным контактом, после обезвоживания оказываются на поверхности в виде более доступных электростатических деформаторов. Особенно обещающим в этом отношении является ион водорода. Алюмосиликат с поглощенным протоном является своеобразной нелетучей и весьма прочной кислотой, что делает понятным наличие большого сходства в действии алюмосиликатных катализаторов и таких минеральных кислот, как фосфорная и серная. [c.20]

Окись алюминия АЬОз существует в нескольких модификациях. Наиболее употребительны Б катализе активная Y-AljOg, получаемая синтетическим путем обезвоживанием гидроокиси, и а-АЬгОз, встречающаяся в природе в виде ряда минералов, в частности корунда. Этот окисел термически устойчив, и в него переходит -/-форма при прокаливании ее выше 1000 С а-АЬОз не гидратируется, y-AUOg гигроскопична. Гидроокись А1(0Н)з амфотерна. Частично гидратированные формы окиси алюминия наиболее активны и часто применяются в катализе. [c.113]

Как указывалось выше, ориентированная кристаллизация играет существенную роль в разнообразных физических явлениях и процессах. С ориентированной кристаллизацией связаны пробле.мы модифицирования сплавов, объемных превращений, фотолиза, окисления, искусственного обезвоживания облаков и туманов, гетерогенного катализа, образования сложных органических молекул и белковых тел, генезиса минералов и многие другие. В настоящей главе рассматриваются некоторые приложения этого явления, непосредственно связанные с ориентированной кристаллизацией. Наиболее очевидным из них является пол чение монокристальных пленок для нх исследования и практического использования в разнообразных приборах, а также для выращивания крупных монокристаллов. Примерами последнего являются методы Фишфойгта и Корефа [1] выращивания монокристальных проволочек различных металлов на вольфрамовой нити и метод Веста [2] получения больших кристаллов галоидных солей с определенной ориентацией на слюде, а также методика выращивания монокристаллов окиси меди на меди [3]. [c.366]