Kinetica proceselor eterogene

După cum arată studiile, orice proces eterogen în cazul general constă în mai multe etape:

- difuzia reactivului la interfața de fază (în zona de reacție);







- adsorbția reactivului pe suprafața de reacție;

- interacțiunea chimică reală a substanțelor inițiale;

- desorbția produselor de reacție din interfață; - difuzia produselor de reacție din zona de reacție.

Interpretarea tuturor etapelor elementare ale proceselor omogene eterogene și (în unele cazuri, de exemplu în reacții în lanț), a regularităților la care se supun aceste etape, face posibilă judecarea mehanismului reacțiilor chimice.

Viteza generală a unui proces eterogen este de obicei determinată de viteza celui mai lent (limitator) etapă. Dacă etapa de difuzie este cea mai mediată, atunci vorbim despre caracterul de difuzie al procesului, că este limitat prin difuzie, se desfășoară în regiunea de difuzie. Dacă etapele chimice de adsorbție-desorbție sunt cele mai lente, atunci vorbim de natura cinetică a procesului, de progresul său în regiunea cinetică. Cu o egalitate aproximativă a ratelor de difuzie și a interacțiunii chimice, procesul se află în regiunea de tranziție.

Pentru reacțiile eterogene din regiunea cinetică, ecuațiile reacțiilor omogene pot fi aplicate cu diferența că concentrația activă nu este în vrac, ci concentrația de suprafață. Comportamentul reacțiilor eterogene în regiunea de difuzare respectă legile de bază ale proceselor de difuzie.







Regiunile de difuzie și cinetice ale reacțiilor pot fi diferențiate printr-o serie de caracteristici. Iată câteva dintre ele:

A) valorile energiei de activare, care în regiunea de difuzie nu depășesc 30 kJ / mol, în compoziția cinetică nu este mai mică de 40 kJ / mol;

B) amestecarea, turbulența, etc., afectează rata de reacție în regiunea de difuzie și nu o afectează în caracterul cinetic al procesului;

B) temperatura afectează mult mai mult rata de reacție în regiunea cinetică (o schimbare de 2,4 ori la fiecare 10 ° C);

D) întotdeauna primul ordin al reacției în regiunea de difuzie și arbitrar (de la 0 la 2) în cel cinetic.

În ce domeniu (cinetic, difuzie, tranziție) procesul continuă, acesta este determinat atât de natura sa, cât și de condițiile de implementare (temperatură, intensitate de amestecare etc.). Schimbându-le, puteți traduce procesul dintr-o zonă în alta. Procesele la temperaturi ridicate, de exemplu, care implică topituri, apar de obicei în regiunea de difuzie, procesele cu temperatură scăzută pot avea dificultăți cinetice puternice. Creșterea temperaturii conduce, în final, la transferul procesului de la regim cinetic la cel de difuzie, datorită influenței mai mari a acestui factor asupra actului chimic real al interacțiunii în comparație cu difuzia.

Cunoașterea regimului în care are loc reacția are o mare importanță practică. Acest lucru vă permite să determinați corect parametrii care afectează cel mai eficient viteza procesului eterogen ca întreg (accelerarea sau încetinirea acestuia).

În regiunea cinetică extrem schimba eficient Temperatura evap și activități ineficiente legate de intensificarea reamestecarea vitezei „de intrare reactiv și m. N. în factorii de influență din regiunea de difuzie considerate opuse.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: