химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

ельного потенциала ионов меди с винной кислотой нет, можно получить лишь некоторые косвенные выводы, рассмотрев комплексооб-разующие свойства винной кислоты по отношению к ионам Си(II). Известно [239], что ионы меди образуют с Н2Т комплексы состава 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, логарифмы констант устойчивости которых в расчете на дианион винной кислоты, соответственно, равны: 3,0; 2,2; 0,65; 0,45. Из сопоставления этих величин видно, что присоединение третьей и четвертой молекул Н2Т гораздо менее выгодно термодинамически, чем первой и второй. По-видимому, это связано с тем фактом, что винная кислота может выступать в роли как моно-, так и бидентатно-го лиганда. Соответственно, при связывании первых двух молекул Н2Т образуется бис-комплекс (пленарной структуры), а при связывании еще двух молекул Н2Т — тетра-комплекс с тем же лигандным окружением иона меди.

Если для бис-, трис- и тетра-виннокислых комплексов, вследствие стабилизации тетрагонально-искаженной структуры иона Си2+, следует ожидать понижения редокс-потенциала пары Cu2+/Cu+ по сравнению с аква-ионом, то в случае монокомплекса, вследствие стабилизации линейной структуры иона Си+, следует ожидать увеличения ф0(Си2+/Си+) [194].

(1)

В системе Си2+—Н2Т—Н202 наряду с окислением винной кислоты наблюдается бурное разложение Н202 (рис. 30). Кинетическое выражение для скорости окисления Н2Т при [Си2+]< «10-4М, [HjTj] «2-10-3М, [Н2О2]<10~2М, рН = 2,0—4,0 имеет следующий вид [396]:

[Cu2+][HZT][H3Q2 [H+l

где и=(9±1)-10-2М-1с-1.

12*

Итак, на примере каталитического процесса окисления винной кислоты мы убеждаемся в том, как в результате последовательного усложнения рассматриваемых систем можно проводить анализ все более сложных, многокомпонентных систем, приближающихся к реальным. Фактически, рассмотренный

179 пример определяет общий подход к решению технологических задач, связанных с поиском новых способов окислительного синтеза и деструкции органических соединений. К сожалению, за исключением простых алифатических спиртов, до такой степени детализации изучено пока слишком мало каталитических о.-в. процессов. В связи с этим рассмотрение о.-в. превращений большинства других веществ в условиях, близких к технологическим, носит пока феноменологический характер. И все же, поскольку типовые механизмы окислительного действия 02 и Н202 едины для разных систем, можно выработать некоторые общие практические рекомендации по технологическому использованию кислорода и перекиси водорода как экологических чистых окислителей.

Глава VI

ПУТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИСЛОРОДА И ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА

Рассмотренная в первой главе общая постановка задач, связанных с охраной окружающей среды по линии совершенствования технологических процессов и очистки водных стоков, вместе с результатами анализа о.-в. превращений кислорода и перекиси водорода на модельных системах позволяет приступить к рассмотрению возможных технологических путей использования кислорода и перекиси водорода. В данной главе мы рассмотрим, как же происходят химические процессы в условиях, близких к технологическим, и остановимся на вопросах моделирования процессов биологического окисления с целью использования принципов действия ферментов в технологических процессах. Кроме того, рассмотрим роль о.-в. превращений кислорода, перекиси водорода и ионов переходных металлов в процессах «старения» и порчи водных растворов пищевых продуктов, в частности вина.

§ 1. Каталитическое окисление спиртов в жидкой фазе

Каталитическое окисление углеводородов, спиртов и других органических соединений широко распространено в природе, имеет важное значение для народного хозяйства, составляет основу для получения различных промышленно важных химических продуктов. Выбор условий протекания таких реакций определяет не только экономику процесса, но и его специфичность, то есть минимальное присутствие побочных веществ, что весьма важно с точки зрения охраны окружающей среды. Если раньше такие процессы проводились при высоких давлениях и температурах, то в последнее время четко определилась тенденция к осуществлению каталитического окисления органических соединений в жидкой фазе в более «мягких» условиях. Это способствует большей специфичности реакции, требует значительно меньших энергетических затрат, наиболее выгодно экономически, устраняет загрязнение окружающей среды побочными продуктами. В значительной степени это стало возможным благодаря определенным достижениям в области гомогенного катализа и в первую очередь

181

окислительно-восстановительного катализа ионами переходных металлов И их комплексами.

Исследование процесса каталитического окисления спиртов в жидкой фазе представляет интерес с различных точек зрения. Известно, что спирты, в процессе их получения из углеводородов, сами подвергаются различным превращениям и, следовательно, для совершенствования существующих технологических процессов получения спиртов необходимо знать кинетические закономерности И механизм окисления последних. Нахождение новых

страница 74
< 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

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


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

 

 

Реклама
стул kf
Компания Ренессанс: лестница на мансарду - цена ниже, качество выше!

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
(30.04.2017)