ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Равновесие и скорость реакции окисления окиси азота из "Технология азотной кислоты 1949" В табл. 18 приведены экспериментальные и вычисленные значения констант равновесия. [c.72] Для расчета степени окисления окиси азота выразим парциальные давления газов, входящие в уравнение равновесия, через общее давление в зависимости от начальной концентрации газа. [c.72] Р — общее давление газа в атм. [c.72] Подсчет равновесных концентраций газа по этой формуле дает правильные результаты лишь при температурах выше 200°, так как при более низких температурах происходит образование четырехокиси и трехокиси азота, ведущее к уменьшению объема, не учитываемого данной формулой. [c.73] Определим степень окисления окиси азота при 200° для следующего состава газа 9,92% объемн. N0, 5,68% объемн. Ог, 84,4% объемн. Nj + НгО. [c.73] Из этого уравнения определяем, что х = 0,96 (при Р — 1 ата). Степень окисления окиси азота в газе такого состава представлена на рис. 11. [c.73] Из диаграммы следует, что понижение температуры и повышение давления газа смещают реакцию вправо. При температуре ниже 200° реакция окисления окиси азота при давлении 1 ата протекает почти на 100%, так что в этих условиях ее можно рассматривать как протекающую необратимо в сторону образования двуокиси азота. При температурах выше 700° происходит почти полная диссоциация двуокиси азота на окись азота и кислород. [c.74] nos — концентрации в данный момент. [c.74] Следовательно, для определения скорости окисления окиси азота необходимо знать значение константы скорости прямой реакции и значение константы равновесия реакции диссоциации двуокиси азота. Последняя величина является обратной той, которая получается по уравнению (I). [c.74] Скорость окисления окиси азота можно определить или по количеству образующейся двуокиси азота, или по количеству окисляющейся окиси азота, или по количеству прореагировавшего кислорода. [c.74] Значения констант скорости реакции окисления окиси азота = 2к ] для концентраций, выраженных в мольЦ, и времени в минутах представлены в табл. 19. [c.75] В табл. 20 приведены значения констант скорости диссоциации двуокиси азота, экспериментально определенные и вычисленные из значений константы скорости прямой реакции и константы равновесия. [c.75] С повышением температуры равновесие смещается влево, в сторону распада ЫгОг. [c.76] Таким образом, с повышением температуры уменьшается концентрация МаОг, что приводит к замедлению скорости второй реакции и определяет скорость суммарной реакции. [c.76] Энергия активации гомогенной реакции окисления окиси азота до двуокиси азота равна — 2700 кал моль. [c.76] При расчете скорости окисления окиси азота концентрацию компонентов можно выражать не только количеством молей их в 1 л газа, но и в объемных процентах и, что особенно удобно, в парциальных давлениях, выраженных в атмосферах. Время протекания реакции удобнее выражать в секундах. [c.76] Значения констант приведены в табл. 21. [c.77] Концентрации газов выражены в долях единицы при давлении 1 атд, время—в секундах. [c.78] Из уравнения (6) видно, что скорость реакции пропорциональна кубу давления, а именно парциальному давлению окиси азота во второй степени и парциальному давлению кислорода в первой степени. Время, необходимое для окисления окиси азота, обратно пропорционально квадрату давления [уравнение (7)]. Но так как реакционный объем, необходимый для окисления окиси азота, уменьшается обратно пропорционально увеличению давления (по закону Бойля-Мариотта), то он будет обратно пропорционален кубу давления. Необходимо отметить, что скорость окисления окиси азота будет увеличиваться с понижением температуры в соответствии с ростом константы скорости кр (табл. 21), но не кс (табл. 10). [c.79] В качестве примера приводим расчет времени, необходимого для окисления окиси азота на 40%, при следующих условиях 9,92% N0, 5,68% 02, Р = 8 ата, I = 30°, а = 0,4. [c.79] Вернуться к основной статье