химический каталог




Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях

Автор М.Г.Гоникберг

х начальных давлениях (до 100 атм). В этой работе различаются «бедные» и «богатые» смеси. «Бедными» называются такие смеси, в которых выход окиси азота ограничивается замедлением реакции образования ее вследствие падения температуры. В «богатых» смесях конечный выход окиси азота определяется степенью ее разложения. Разработанная авторами теория процесса приводит к выводу, что выход окиси азота с повышением начального давления возрастает в «бедных» смесях и уменьшается в «богатых». Такая закономерность в действительности была обнаружена.

Ю. Б. Харитон, Н. М. Рейнов и В. Г. Клязер [182] впервые получили из воздуха около 0,5% окиси азота методом адиабатического сжатия.

Ю. Н. Рябинин, А. М. Маркевич и И. И. Тамм [183] продолжили это исследование в адиабатической установке [184], позволявшей получать быстрые сжатия газа до давлений порядка 10 ООО кГ/см2, причем теплообмен газа со стенками установки практически отсутствовал. Для повышения температуры при сжатии авторы в некоторых опытах примешивали к воздуху аргон. Эти опыты показали, что при адиабатическом сжатии воздуха окись азота начинает образовываться при достижении давления около 5000 кГ/см2; выход окиси азота при 9000 кГ см2 достигает 1%. В опытах с добавкой аргона к воздуху (1 : 1) образование окиси азота наблюдалось уже при давлении около 1000 кГ/см2\ максимальный выход NO составил в этой работе 1,57%. Позднее теми же авторами [185] проводились опыты, в которых для повышения температуры при сжатии к реакционной смеси добавлялось некоторое количество кислорода и горючих газов (метана, водорода и окиси углерода). В таких смесях образование окиси азота Наблюдалось уже при значительно меньших давлениях (в смеси 18,3%Н2-|-45,4% 02-f36,3% N2—уже при 50 кГ/см2). Максимальный выход окиси азота, достигнутый в этом исследовании, составил 3,08%. Такой относительно высокий выход N0 удалось получить вследствие того, что применявшаяся авторами установка обеспечивала высокие скорости последующего охлаждения («закалки») газовой смеси. Попутно отметим, что теми же авторами [186] была показана возможность синтеза синильной кислоты (с выходом до 4%) при адиабатическом сжатии смесей газообразных углеводородов (метана, ацетилена) с азотом (и аргоном).

/' л а в а II

СКОРОСТЬ ГЕТЕРОГЕННЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ

ГАЗОВЫХ РЕАКЦИИ

Решение вопроса о влиянии давления на скорость гетерогенных каталитических реакций требует в каждом отдельном случае детального выяснения механизма рассматриваемого каталитического процесса. Пример такого исследования представляют работы советских ученых по исследованию механизма синтеза аммиака и приложению результатов этого исследования к кинетике синтеза под давлением. Подобного рода тщательное изучение механизма любой каталитической реакции является, по-видимому, необходимым условием для теоретического предсказания эффекта давления на протекание этой реакции. Исследование влияния давления па скорость каталитических реакций является в то же время одним из методов изучения их механизма.

Хоуген [187] рассмотрел в общей форме вопрос о влиянии давления на скорость гетерогепно-каталитических газовых реакций. Он указал, что по виду кривой зависимости скорости реакции от давления можно в ряде случаев сделать заключение о вероятном ее механизме. Ниже излагаются выводы этого автора.

1. Если определяющей скорость бимолекулярной газовой

реакции в присутствии твердого катализатора является реакция на поверхности, то с повышением давления скорость реакции вначале пропорциональна квадрату давления. Это увеличение скорости происходит неограниченно, если один из

реагентов не адсорбируется на поверхности. При адсорбции обоих веществ (без диссоциации) скорость достигает некоторого

постоянного значения; если я^е одно из адсорбированных реа'ирующих веществ диссоциирует, то с повышением давления

скорость реакции проходит через максимум.

2, Если определяющей скорость бимолекулярной газовой

реакции в присутствии твердого катализатора является адсорбция и одно из реагирующих веществ не адсорбируется, то скорость реакций возрастает линейно с повышением давления. Скорость возрастает медленнее, чем линейно, если определяющей скорость стадией является адсорбция одного из реагирующих веществ, а второе — диссоциирует. Если же второе вещество находится в адсорбционном равновесии, то скорость достигает некоторого постоянного значения. Наконец, если скорость реакции определяется адсорбцией одного из реагирующих веществ, а второе вещество — адсорбируется и диссоциирует, то с повышением давления скорость реакции проходит через максимум. Скорость реакции не зависит от давления, если она определяется десорбцией продукта реакции, как это имеет место при отравлении катализатора.

3. Скорость мономолекулярной газовой реакции возрастает линейно с повышением давления, если процессом, определяющим скорость, является адсорбция. В том случае, если скорость определяется реакцией на одиночных активных центрах поверхности, с повышением давления скорость достигает некоторого по

страница 34
< 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

Скачать книгу "Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях" (3.63Mb)


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

 

 

Реклама
Двухколёсные самокаты Italtrike
ландшафтный светильник купить москве
Бутыль Margarita (5.5 л), 46х14 см
журнал с футболистами купить

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
(27.03.2017)