ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Постановка задачи из "Кинетика топохимических реакций" Перейдем теперь к рассмотрению макрокинетики топохимических реакций. Для конкретности будем рассматривать реакцию между газообразным и твердым реагентами, по крайней мере один из продуктов которой также находится в твердой фазе. Будем считать, что состав газовой смеси не изменяется во времени. Такие условия эксперимента создаются, например, в безградиентном реакторе, в сечении интегрального проточного реактора и других (см. 1.6). [c.86] ЗБЯ В твердой фазе) к поверхности раздела твердых фаз, реакции на поверхности раздела твердых фаз. [c.87] Особенности макрокинетики топохимических реакций обусловлены не только многообразием макроскопических стадий, но также и изменением во времени скорости реакции на образце в целом и условий переноса вещества (и тепла). В овязи с этим первостепенное значение приобретает вопрос о применимости стационарного приближения к задачам макрокинетики топохимических реакций. При положительном решении этого вопроса было бы возможно применить к топохимическим реакциям изложенные выше выводы теории диффузионной кинетики. Такой подход представляется заманчивым в связи с относительной простотой решения стационарных задач. [c.87] Однако если попытаться непосредственно перенести выводы диффузионной кинетики стационарных гетерогенных реакций на топохимические системы, то потребуются более жесткие ограничения. А именно, для такого переноса необходимо (чаще всего и достаточно) выполнение условия текущее поле концентраций (и температур) не должно отличаться от поля концентраций при стационарном проведении реакции с той же наблюдаемой скоростью. [c.87] В большинстве случаев это усл01вие можно сформулировать в виде требования скорость установления квазистационарных концентраций реагентов во всех точках пространства, где происходят процессы диффузии, адсорбции, реакции и т. д., должна быть намного больше скорости суммарного процесса, что соответствует условию применимости стационарного приближения (см. 1.4.3). Но в некоторых случаях, как будет видно из дальнейшего рассмотрения, выполнение этого требования оказывается недостаточным для описания макрокинетики топохимического процесса с использованием, например, моделей гетерогенного катализа. [c.87] В главе 1 было показано, что для нестационарной системы последовательных стадий необходимым и достаточным условием применения стационарного приближения является наличие стадии, скорость которой намного меньше скорости остальных стадий последовательности. Поскольку макрокинетические стадии составляют единую последовательность стадий, этот результат можно использовать для решения поставленной задачи. [c.87] В разделах 4.1 и 4.2 мы видели, что различные макрокинетические области протекания реакции реализуются тогда, когда константы скорости соответствующих стадий существенно меньше константы скорости стадии химической реакции. В силу вышеизложенного (см. 1.4.3) суммарный процесс при этом будет квазистационарным, так что для описания макрокинетики топохимических реакций можно применять стационарные решения. [c.87] Вернуться к основной статье