ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Параллельные и последовательные реакции из "Диффузия и теплопередача в химической кинетике Издание 2" В ряде случаев из одного исходного вещества может получаться одновременно несколько различных продуктов. При этом реакции, ведущие к образованию различных продуктов, могут быть либо параллельными, либо последовательными. [c.86] Как было отмечено нами [27], экспериментальные данные не дают еще оснований для такого заключения. [c.86] При переходе реакции в диффузионную область соотношение между выходами различных продуктов будет меняться совершенно различным образом в зависимости от того, имеем ли мы дело с параллельными или с последовательными реакциями. [c.86] В случае параллельных реакций количества образующихся продуктов будут пропорциональны скоростям этих реакций, причем эта зависимость будет сохраняться как в кинетической, так и в диффузионной области. Это единственный случай, когда и в диффузионной области истинная кинетика на поверхности остается существенной и когда из экспериментальных данных, полученных в диффузионной области, могут быть сделаны некоторые заключения об этой истинной кинетике. [c.86] Этот чрезвычайно простой результат показывает, что соотношение между выходами обоих продуктов реакции зависит исключительно от того, находится ли вторая реакция в диффузионной или в кинетической области. [c.87] Если вторая реакция находится в кинетической области, (Рз то /в /с, т. е. будет получаться практически только вещество В. Напротив, если вторая реакция находится в диффузионной области то /в /с, т. е. единственным продуктом реакции будет вещество С, несмотря на то, что оно отнюдь не является первичным продуктом реакции, но получается исключительно из вещества В, концентрация которого в объеме равна нулю. [c.88] Этот результат является вполне естественным. Образовавшееся на поверхности вещество В удаляется от поверхности со скоростью, равной скорости диффузии. Если же вторая реакция находится в диффузионной области, т. е. скорость ее гораздо больше скорости диффузии, то вещество В успеет прореагировать и перейти в вещество С гораздо раньше, чем оно будет удалено от поверхности вследствие диффузии. [c.88] Таким образом, при сколь угодно малой концентрации вещества В в объеме мы можем получить в продуктах реакции сколь угодно большое содержание вещества С, и это ни в какой мере не будет означать, что вещество С является первичным продуктом реакции. В частности, при горении угля при высоких температурах, когда реакция СО2 + С переходит в диффузионную область, мы должны наблюдать в продуктах реакции СО и не можем получить его в качестве единственного продукта горения только вследствие существования вторичной реакции окисления СО. Возможность получения значительных количеств СО при сколь угодно малой концентрации СО2 в объеме (кислородная зона) ни в какой мере не доказывает, как это иногда полагают, что СО является первичным продуктом горения. [c.88] Это можно было бы доказать только в том случае, если бы было установлено, что реакция СО2 + С при этом не находится в диффузионной области. Последнее, однако, мы доказать никак не можем, так как о скорости этой реакции в присутствии кислорода у нас никаких данных не имеется. [c.88] Другой интересный и практически важный пример процесса, в котором из одного и того же исходного вещества могут быть получены два различных продукта, дает нам каталитическое получение азотной кислоты из аммиака. Здесь аммиак может дать либо окись азота, либо элементарный азот. Последняя реакция является вредной (дефиксация азота). Повышение температуры и уменьшение времени контакта благоприятствуют образованию N0 и уменьшают выход элементарного азота. [c.88] НИИ аммиака наблюдается дефиксация азота при таких температурах поверхности катализатора, при которых каталитическое разложение N0 еще совершенно не имеет места. С другой стороны, при допущении параллельных реакций мы никак не могли бы объяснить влияния времени контакта. [c.89] По-видимому, в данном случае существенную роль играют образующиеся при окислении аммиака нестойкие промежуточные продукты. Образование элементарного азота следует объяснять реакцией N0 с этими промежуточными продуктами. [c.89] Вернуться к основной статье