химический каталог




Основы физической органической химии

Автор Л.Гаммет

ия точности за счет использования проточного реактора с перемешиванием.

4.22. ПРОТОЧНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ РЕАКТОР

Проблемы смешивания реагентов и измерения временных интервалов не представляют серьезных трудностей при изучении реакций с_периодом полупревращения 1 ч и более, т. е. в таких случаях, когда половина первоначально взятого количества реагента вступает в реакцию за 1 ч или более длительное время. Точная оценка удельных скоростей для реакций с периодом полупревращения от секунды до часа вызывает некоторые затруднения, но они не являются непреодолимыми [36, 37]. В случае более быстрых реакций может помочь использование автоматических устройств, записывающих зависимость от времени некоторого физического свойства, отражающего состав смеси. Крайне желательно, чтобы это свойство было линейно связано со степенью протекания реакции.

* См. обзор Роутона и Чаиса в книге [391.

Применение проточного трубчатого реактора позволяет эффективно использовать преимущества такого рода измерений и в то же время облегчает решение проблемы смешивания реагентов. Струевой метод, развитый Картриджем и Роутоном [38], расширил интервал измеримых периодов полупревращений до 0,001 с и тем самым открыл новую область кинетики, ранее совершенно недоступную для исследований. Техническая сторона метода развита весьма^высоко, многие операции автоматизированы, а полученные результаты имеют важное значение*.

8'

116

Глава 4

Интерпретация кинетических данных

11?

В этом методе'два раствора, текущие с постоянной скоростью, быстро и тщательно смешиваются и далее проходят через трубку постоянного диаметра. При подходящих условиях состав раствора в тонком цилиндрическом сечении, расположенном на расстоянии / от точки смешивания, будет таким же, как и для перемешанного неподвижного раствора, которому дали реагировать время

где А — площадь поперечного сечения трубки, а и — скорость потока в единицах объема на единицу времени. Поэтому, если измерять физическое свойство.^зависящее от глубины протекания реакции, как функцию расстояния /, то можно получить ту^же информацию о кинетике реакции, что и при измерении физического свойства как функции времени для неподвижной системы. ^ i^.j

В такого рода измерениях крайне важно, /ггобы^состав раствора по_всей площади любого поперечного сечения трубки был^постоянным, чтобы смешивание и диффузия в направлении, параллельном оси трубки, были незначительны и чтобы наблюдения не начинались раньше участка, на котором^полностью завершено смешивание вводимых растворов. Когда система перемешана не полностью, реакция протекает в неопределенной смеси элементарных объемов переменного состава, а наблюдаемая глубина протекания реакции лишена какого-либо смысла.

4.23. ИЗУЧЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ МЕТОДОМ

КОНКУРИРУЮЩИХ РЕАКЦИИ

(154)

Если вещества А и^В^одновременно и в том же растворе взаимодействуют с реагентом X, образуя соответствующие продукты U и V, и если обе реакции являются кинетически простыми необратимыми превращениями одинакового порядка, то

dt

d\k\=feA[A]^M. = feB[B]-[Xr

dt

d[A] __feA_ / [A] \a

(155)

откуда

(156)

d[S]

Для интегрирования необходимо знать величину а. Если а= 1,

In ([А]/[А]„) _ kA л,7,

1п([В]/[В]„) — *в К '

Измеряя концентрации^Зи В при некотором удобном времени,' можно непосредственно получить отношение двух удельных скоростей. Можно, например, использовать количество X, недостаточное для полного превращения А или В, и производить измерения после завершения реакции.

Если наблюдаемой величиной являются концентрации U и V, то, так как

IU]=[A]0-[A] (158)

[V1 = [B]0-[BJ (159)

уравнение (157) можно записать в виде

(160)

ln(l-[U]/[A]0)_.iA_ lri(l-[Vl/[B]0) kB

Поэтому, если известна величина экспоненты а, отношение удельных скоростей можно определить, зная количества U и V, образовавшиеся за данное время из известных количеств А и В. Даже если а неизвестна, метод может быть использован независимо от порядка реакции при таких малых концентрациях X, что [U]/[A]0 и [Vl/[B]e < 1, так как в этих условиях интегральные кинетические уравнения упрощаются [401 до

[U]/[AJo _ kA

(161)

[V]/[B]„ feB

Этот метод приобрел значительную Р^Р0^,™?™ * авязи с доступностью газовой хроматографии [411. Его

IIS

tлава 4

Интерпретация кинетических данных

119

преимуществом является сравнение не зависящих от времени величин вместо изучения скоростей реакций.

Метод конкурирующих реакций особенно привлекателен для изучения быстрых реакций, но здесь имеется некоторая опасность. Если за время смешивания реагентов реакция протекает в значительной степени, полученная относительная скорость фактически может быть относительной скоростью диффузии А и В из объемов, обогащенных этими веществами, в объем, обогащенный X. ЕслЦ время реакции и время смешивания имеют одинаковый порядок, наблюдаемая относительная скорость будет промежуточной между относительными скоростями диффузии и химического превращения. В этом случае вероятно, ч

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153

Скачать книгу "Основы физической органической химии" (3.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://dveripandora.ru/catalog/mezhkomnatnye-dveri/volkhovets/decanto-ns/volkhovets-5254-drevesnye-otdelki/
узи органов малого таза в москве цены
шкафчик в детский сад купить
где изготовить табличку с названием улицы и номером дома

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.06.2017)