Реакции стадия диффузионная

Скорости подвода реагентов к реакционной поверхности и отвода от нее продуктов реакции (стадии переноса вещества) определяются процессами конвекции и диффузии они зависят от вязкости среды и других факторов, которые не учитываются законом действия масс. Поэтому часто к гетерогенным взаимодействиям закон действия масс неприменим, о если лимитирующей стадией гетерогенной реакции является само химическое взаимодействие, а не диффузионные или какие-либо иные сопутствующие процессы, можно ожидать совпадения между измеренной скоростью реакции и вычисленной по закону действия масс. [c.119]

В соответствии с приведенным механизмом скорость процесса в зависимости от стадии может лимитироваться 1) внешним или внутренним подводом сырья к поверхности катализатора (процесс протекает в диффузионной области) 2) скоростью реакции (процесс протекает в кинетической области) 3) скоростью обеих стадий - диффузионная и кинетическая по скорос- [c.69]

Как отмечалось выше, различают пять основных стадий, через которые протекают гетерогенные каталитические реакции. Специальные случаи, для которых одна какая-либо стадия определяет скорость реакции (например, диффузионный массообмен, адсорбция одного из компонентов или химическая реакция на поверхности), были уже рассмотрены. Теперь необходимо разобрать наиболее общий случай. [c.220]

Выражение (XVI, 9) дает возможность рассчитать константу скорости процесса растворения илп гетерогенной химической реакции, если скорость реакции определяется диффузионной стадией. С увеличением температуры константа скорости растет в соответствии с температурным [c.427]

При высокой температуре скорость химической реакции возрастает быстрее, чем скорость диффузии, и поэтому суммарная скорость процесса будет определяться диффузионной стадией (диффузионная область гетерогенного процесса). При этом гетерогенная реакция характеризуется первым порядком реакции, слабой зависимостью скорости процесса от температуры и незначительным влиянием на скорость процесса величины поверхности раздела фаз. Скорость во многом начинает определяться факторами, влияющими на диффузию. [c.123]

Гетерогенные реакции протекают в несколько стадий, важнейшие из которых перенос вещества диффузией к поверхности раздела фаз (первая стадия), собственно химическая реакция на поверхности (вторая стадия), диффузионный отвод продуктов реакции (третья стадия). Общая скорость реакции определяется скоростью самой медленной стадии. Малой скоростью обладают диффузионные процессы, особенно в жидкостях. Поэтому для увеличения скорости реакций широко применяют перемешивание. [c.125]

Оно может служить одним из способов управления химической реакцией. Например, как уже отмечалось, парамагнитные ионы могут влиять на молекулярный вес полимера, полученного эмульсионной полимеризацией. Фотохимическое разложение молекул нередко проходит через стадию образования триплетной РП. Парамагнитная добавка может увеличить вероятность геминальной рекомбинации таких пар и тем самым повысить устойчивость системы к действию света. Спиновый катализатор может увеличить также вероятность рекомбинации диффузионных РП. В цепных реакциях рекомбинация диффузионных РП является одним из механизмов обрыва цепи, и поэтому парамагнитными добавками можно надеяться управлять цепными реакциями. [c.74]

Лимитирующую стадию называют также определяющей стадией. Под этим понимают следующее. Если какая-то стадия процесса - лимитирующая, то закономерности соответствующего режима и этой стадии совпадают. Например, в кинетическом режиме наблюдаемая скорость превращения зависит от температуры так же, как и скорость реакции. В диффузионном режиме совпадают и скорость массопереноса. В дальнейшем увидим, что понятия лимитирующая стадия и определяющая стадия не всегда совпадают. [c.71]

Лимитирующая стадия продолжения цепи является наиболее медленной реакцией в диффузионном режиме - это скорость диффузии реагирующих частиц друг к другу, в кинетическом режиме - элементарная реакция с участием наименее реакционноспособной активной промежуточной частицы. [c.241]

Общее время сгорания эти авторы условно принимают за сумму аддитивных составляющих времени внешней диффузии, времени диффузии через зольный слой и времени химической реакции. Соотношение диффузионной и кинетической стадий зависит от условий окисления и природы катализатора и может изменяться в широких пределах. [c.50]

Диффузионные ограничения обычно снижают селективность. Поэтому, как правило, они нежелательны. Некоторые исключения отмечены выше для изотермических систем. Еще одним исключением является реакция, имеющая селективность типа III, у которой энергия активации первой стадии выше, чем второй. В этом случае возможно увеличение выхода промежуточного соединения по сравнению с реакцией без диффузионных ограничений, что является следствием изменения температурного градиента. Согласно [52], селективность некоторых систем с общим отрицательным тепловым эффектом может быть выше в неизотермических условиях, чем в изотермических. [c.213]

Горение восходящих внутри факела паров жидких топлив можно представить состоящим из двух стадий диффузионного подвода кислорода к зоне горения и самой химической реакции, протекающей во фронте пламени. Скорости этих двух стадий не одинаковы химическая реакция при имеющих место высоких температурах протекает очень быстро, тогда как диффузионный подвод кислорода является медленным процессом, ограничивающим общую скорость горения. Следовательно, в данном случае горение протекает в диффузионной области, а скорость горения определяется скоростью диффузии кислорода в зону горения. [c.177]

Если скорость химического превращения незначительна по сравнению со скоростями переноса, то она определяет скорость всей реакции в качестве самой медленной стадии. В большинстве случаев химическое превращение протекает быстрее, чем диффузия участников реакции в зону реакции и диффузия продуктов реакции из диффузионной зоны. Тогда скорость диффузии определяет скорость всего процесса. [c.473]

С повышением температуры процесс обессеривания переходит во вторую стадию, которой соответствует более низкое остаточное содержание серы, причем, чем больше исходное содержание серы, тем выше скорость обессеривания в первой стадии. Предположение о том, что эти две стадии принадлежат диффузионной и кинетической области, не полностью согласуется с положениями классической кинетики, согласно которой скорость реакции в диффузионной области практически мало зависит от температуры. [c.105]

Как видно из приведенных схем, химическая стадия сводится к быстрой ионной реакции нейтрализации и значительно более медленному фазовому превращению новообразований. В отличие от нее первая и последняя стадии — диффузионные, причем первая характеризуется большим значением коэффициента диффузии (подвиж-чой протон), тогда как при переносе продуктов реакции соответствующих Солей коэффициент их диффузии меньше. [c.24]

По механизму процесса в целом, включая собственно каталитическую реакцию и диффузионные стадии переноса вещества, различают процессы, проходящие в кинетической, внешнедиффузионной и внутридиффузионной областях. [c.27]

Как мы уже видели, диффузия проходит гораздо медленнее, чем конвекция. Наличие диффузионной стаДии может тормозить химическую реакцию. Возникает диффузионное торможение. [c.196]

Отметим, что характер диффузионных процессов, определяющих наблюдаемую кинетику реакции в диффузионной области, в зависимости от механизма может быть различным (диффузия молекул газообразного реагента или их фрагментов, диффузия твердого реагента и т. п.). Поэтому кинетические данные, в принципе, могут быть использованы для выяснения механизма соответствующих стадий. Эта процедура будет проиллюстрирована во второй части книги на примере реакции карбидирования железа окисью углерода. [c.95]

Приведенные соображения относятся, однако, к начальному этапу процесса. Между тем, с увеличением толщины слоя твердого продукта реакции вероятность диффузионного торможения возрастает. Следовательно, требуется также оценить его влияние на наблюдаемую кинетику процесса и на более поздних стадиях, в частности, после максимума скорости реакции. [c.122]

Из трех последовательных стадий, выделенных на схемах (Via и б), две представляют перенос частиц из раствора к электроду и продуктов реакции от электрода в раствор. При наличии в растворе значительного избытка других частиц в сравнении с электрохимически активными и при условии, что раствор специально не перемешивается, этот перенос реализуется за счет диффузии. То, какая из стадий, диффузионная или собственно электрохимическая, является наиболее медленной, определяет скорость процесса в целом. [c.20]

В сложных процессах химического превращения веществ, протекающих через ряд последовательных стадий (реакций), одна из них может идти значительно медленнее других и ограничивать общую скорость процесса. В этих условиях скорость процесса в целом определяется скоростью медленной, так называемой лимитирующей, или определяющей, стадии. В зависимости от ее характера различают моно- и бимолекулярные реакции, кинетическую, диффузионную и диффузионно-кинетическую (смешанную) области их протекания. Если определяющей стадией всего процесса является собственно акт химического взаимодействия веществ, а скорость подвода или отвода исходных веществ и продуктов реакции не влияет на его скорость, то такой процесс химического превращения вещества протекает в кинетической области. В этом случае величина скорости процесса определяется законами собственно химической кинетики. [c.461]

Переход сложных реакций в диффузионную область может сказаться на избирательности катализатора не только из-за повышения температуры поверхности катализатора Т , но и из-за различиого влияния диффузион ного торможения на скорости различных стадий. В случае реакций типа [c.13]

Электродные процессы электрохимической коррозии металлов обязательно включают в себя, как всякий гетерогенный процесс, помимо электрохимической реакции, стадии массопереноса, осуществляемые диффузией или конвекцией отвод продукта анодного процесса (ионов металла) от места реакции — поверхности металла, перенос частиц деполяризатора катодного процесса к поверхности металла и отвод продуктов катодной деполяризацион-ной реакции от места реакции — поверхности металла в глубь раствора и т. п. Суммарная скорость гетерогенного процесса определяется торможениями его отдельных стадий. Если, однако, торможение одной из последовательных его стадий значительно больше других, то сумм.арная скорость процесса определяется в основном скоростью этой наиболее заторможенной стадии. В коррозионных процессах довольно часты случаи диффузионного или диффузионно-кинетического контроля, т. е. значительной заторможенности стадий массопереноса. В связи с этим диффузионная кинетика представляет теоретический и практический интерес. [c.204]

Диффузионная кинетика электродных реакций. Когда лимитирующей стадией электрохимической реакции является диффузионный подвод или отвод реагирующего вещества, связь между поверхностной и объемной концентрациями в (XXII. 12) устанавливается исходя из пропорциональности тока величине потока диффузии вещества. В частности, при стационарном характере электродного процесса скорость подвода или отвода вещества описывается первым законом Фика [c.306]

Если замедленной является какая-либо недиффузионная стадия, например замедленный разряд, то принято говорить об истинной кинетике процесса, а если диффузионная — то о диффузионной кинетике. В том случае, когда стадия разряда (или химической реакции) и диффузионная соизмеримы, говорят о смешанной кинетике процесса. [c.19]

Лимитирующую стадию называют также определяющей стадией. Под этим понимают совпадение закономерностей лимитирующей стадии с закономерностями процесса в целом. Например, в рассматриваемом процессе в кинетическом режиме, где лимитирующей стадией является химическая реакция, зависимость наблюдаемой скорости превращения = -кС от температуры будет такой же, как /-=7(7) у реакции. В диффузионном режиме (лимитирующая стадия - массоперенос) = -Р3С0 сильно зависит от условий течения потока у поверхности частицы и слабо - от температуры, те. в данном случае интенсификацию процесса нецелесообразно проводить путем изменения температуры. В дальнейшем увидим, что понятия лимитирующая стадия и определяющая стадия не всегда совпадают. [c.115]

На рис. 25 приведены типичные циклические вольтамперограммы, СНЯ1 ые в четырех окислительно-восстановительных системах [ 144]. В первых трех протекают внешнесферные реакции, в четвертой — внутрисфер-ная. Характерная форма всех кривых с максимумами анодного и катодного тока свидетельствует о том, что во всех случаях собственно стадия переноса заряда на межфазной границе достаточно быстрая, и потому реакция испытывает диффузионные затруднения, связанные с недостаточно быстрым массопереносом реагента в растворе к поверхности электрода. Это подтверждается и линейным характером зависимости тока в максимуме от корня квадратного из скорости развертки потенциала [c.46]

В отсутствие химической реакции толщина диффузионных слоев зависит от гидродинамической обстановки и физических свойств жидкости, наиболее важными из которых являются вязкость н коэффициент молекулярной диффузии. Однако при наличии реакции эффективная толщина слоя со стороны реакционной фазы начинает уменьшаться, если реакция успевает протекать в значительной степени внутри диффузионного слоя. Уменьшение эффективной толщины диффузионного слоя равносильно увеличению градиента концентрации или коэффициента массопередачи. Можно сказать, что любая реакция, способствующая повышению градиента концентрации диффундирующего компонента, будет ускорять его массопередачу, и наоборот. В соответствии с этим при обратимой реакции роль прямой и обратной химических стадий будет противоположна [154, 155]. Образование переносимого компонента в исчерпываемой фазе ускоряет массонередачу. Если же оно происходит в извлекающей фазе, массопередача замедляется. При обратимой реакции ускоренне тем значительней, чем меньше она отклоняется процессом массопередачи от состояния равновесия [154]. [c.382]

Зауглероживание катализаторов наблюдается во-многих процессах крекинг, риформинг, дегидрирование и др. [40, 51, 89]. Кокс, образующийся на поверхности катализаторов, всегда содержит некоторое количество водорода и по химическому строению представляет собой высококонденснрованные ароматические углеводороды. Образование кокса принято считать, побочной стадией основного каталитического процесса. По существующим данным, кокс на катализаторах откладывается до определенного предела— Спред 192]. Фактическое содержание кокса зависит от температуры, природы сырья, пористой структуры и химического состава катализаторов. Обычно в кинетической области Спред не равно объему пор катализатора, который определяет максимально возможное количество кокса. Так, для алюмосиликатного катализатора Спред никогда не превышает 48 % (масс.), что составляет 56 % объема пор [93]. При протекании реакции в диффузионной области отложение кокса по радиусу частиц можно описать следующим уравнением [51, 92] [c.91]

Б. Необратимая электрохимическая стадия. Для процессов типа ЭНХНК (см. гл. I, 5) краевые условия должны учитывать константу скорости химической реакции. Поэтому диффузионное уравнение имеет вид [c.57]

Унрош,ения в описании хроматографического процесса, рассмотренные в предыдуш,ем параграфе, связаны с различными моделями его гидро(аэро)динамики. Многие конкретные разновидности хроматографии допускают также унрош,епия и в описании кинетики процесса. При этом обмен молекулами анализируемого веш,ества между фазами хроматографической системы -удобно рассматривать как гетерогенный процесс, понимая под гетерогенными превраш,ения, происходящие на границах раздела фаз. Гетерогенные процессы состоят из нескольких стадий. Первой из них является стадия переноса частиц, участвующих в процессе, к месту гетерогенного превращения. В хроматографии — это перенос молекул исследуемого вещества к границе раздела фаз в результате молекулярной диффузии и совокупности ряда гидро-(аэро)динамических факторов. На второй стадии процесса происходит собственно гетерогенная реакция. В хроматографии — это сорбция-десорбция элюируемых молекул. Третья стадия заключается в отводе прореагировавших частиц от места реакции. В хроматографии — это отвод сорбированных или десорбированных молекул от границы раздела фаз. Суммарная скорость гетерогенного процесса контролируется скоростью наиболее медленной стадии. В том случае, когда медленной стадией является подача или отвод реагентов, говорят, что реакция характеризуется диффузионной кинетикой. Если наиболее медленной является стадия химического или физического превращения, то она и определяет скорость реакции. А когда скорость переноса реагентов и происходящих с ними превращений сравнимы между собой, говорят о гетерогенных реакциях смешанного типа. Большинство хроматографических процессов, в которых суть гетерогенного превращения состоит в переходе элюируемых молекул из подвижной фазы в неподвиншую и обратно, характеризуются диффузионной кинетикой. В адсорбционной хроматографии этот переход сопровождается энергетическим взаимодействием с поверхностью сорбента. [c.18]

Таким образом, синтез ферритов из совместно осажденных гидроокисей и солей позволяет избежать стадии диффузионного переноса через слой продуктов реакции, т. е. приводить синтез при более низких температурах. При этом образуются ферриты несовершенной структуры, с большим количеством дефектов, для устранения которых необходимо прокаливание образовавшихся ферритов при 800—1000° С, т. е. при температурах их синтеза из механических смесей окислов. Однако ферриты, синтезированные из соосажденных смесей, получаются более однородными по составу и структуре. [c.68]

Б процессе полимеризации диффузионные факторы могут влиять на кинетику реакций инициирования и обрыва цепи уже на начальных стадиях. Диффузионный контроль реакций инициирования свйзан с проявлением клеточного эффекта. Совокупность элементарных процессов, протекающих в полимеризационной системе, с учетом клеточного эффекта может быть представлена следующей схемой [55, с. 60] [c.62]

Время установления стационарного состояния определяется временем стационарного распределения заряженных частиц в двойном электрическом слое. Это время зависит от той стадии электродной реакции, которая требует для своего протекания наибольших необратимых энергетических затрат. Как было указано ранее, в общем случае такой стадией может быть стадия перенапряжения перехода, стадия диффузионного перена- [c.148]

Прежде всего заметим, что распределение карбида в образце зависит о г того, по какому механизму протекает карбидообразо-вание в диффузионной области. Если процесс протекает по механизму 2, то содержание карбида во всех точках образца, исключая поверхностный монослой, должно быть ниже 100% (считая на гексагональный карбид РегС) вплоть до самых высоких степеней превращения. Напротив, протекание реакции по механизму 1, т. е. через стадию диффузии окиси углерода, должно приводить к образованию слоя чистого карбида железа. Это становится ясным, если учесть, что скорость реакции в диффузионной области намного больше скорости диффузии. [c.149]

Рассмотрим сл5П1ай, когда лимитирующей стадией является перенос молекулярного водорода через пленку. Локальная плотность тока реакции описывается диффузионной формулой [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология