Реакция - гидрирование - карбид - железо
Cтраница 3
 |
Применимость уравнения для описания кинетики реакции гидрирования карбида железа ( образец 1. [31] |
Следует, правда, иметь в виду, что предэкспоненциальный множитель этого уравнения должен включать зависимость удельной скорости реакции от концентрации карбида железа. На наличие ( в принципе) зависимости скорости реакции гидрирования карбида железа от его концентрации указывает рис. 33 предыдущей главы. [32]
Все результаты, приведенные в таблице, относятся к опытам, условия которых отвечают протеканию реакции гидрирования в кинетической области. Из данных таблицы видно, что значения удельных скоростей реакции гидрирования карбида железа, определенные различными методами, удовлетворительно совпадают. Максимальные расхождения между значениями удельных скоростей не превышают 30 %; как правило, разброс этих величин значительно меньше. [33]
В качестве иллюстрации на рис. 66 и 67 приведены температурная зависимость удельной скорости той же реакции гидрирования карбида железа и логарифмическая анаморфоза ее зависимости от давления. [35]
 |
Удельные скорости реакции гидрирования. [36] |
Изменение значения наблюдаемой энергии активации имеют в этом плане относительно меньшее значение. Зато неизменность наблюдаемого порядка реакции при введении, окиси алюминий позволяет практически однозначно заключить, что механизм реакции гидрирования карбида железа не претерпевает существенных изменений, формально действие окиси алюминия можно назвать каталитическим, однако природу такого влияния трудно себе представить. [37]
Анализ роли физических стадий в наблюдаемой кинетике реакции гидрирования карбида железа был проведен в разделе 8.3. В результате этого анализа были найдены условия, при которых реакция гидрирования карбида железа протекает в кинетической области. Было также показано, что концентрации адсорбированного водорода и водорода, растворенного в железе, в условиях реакции гидрирования карбида железа близки к равновесным. [38]
Вариант I более вероятен на начальной стадии процесса гидрирования в отсутствие фазы железа. Однако в связи с наличием микропор и трещин следует считаться с возможностью его реализации и на дальнейших этапах протекания процесса гидрирования. Следовательно, в случае варианта I реакция гидрирования карбида железа от начала до конца может протекать по единому механизму. В случае вариантов II-IV ( а также V-VIII) механизм реакции гидрирования карбида железа должен, по-видимому, быть различным на начальном и последующих этапах процесса. Это неудивительно, если учесть, что в начале процесса имеется система водород - карбид железа, а в дальнейшем - система: водород - железо - карбид железа. [39]
Этот результат показался нам фантастическим, поскольку известно, что реакция синтеза спиртов не включает топохимические стадии. Однако недавно, когда мы уточнили кинетику реакции гидрирования карбида железа, такое предположение получило экспериментальное подтверждение. [40]
Рассмотрение данных [9] показывает, что скорость каталитической реакции синтеза спиртов, протекающей в кинетической области, превышает максимальную скорость реакции гидрирования карбида железа. В то же время продукт топохимической реакции - метан - диффундирует в порах существенно быстрее, чем обладающие большим молекулярным весом продукты каталитического синтеза. На основании этих данных можно заключить, что влияние внутридиффузионного торможения на наблюдаемую кинетику реакции гидрирования карбида железа пренебрежимо мало. [41]
Таким образом, мы получили некоторое число кинетических уравнений ( весьма умеренное для задач подобного рода), которые отвечают различным вариантам механизма реакции гидрирования карбида железа. Однако из всех уравнений этой совокупности следует, что с увеличением давления водорода удельная скорость реакции гидрирования карбида железа должна уменьшаться. Такой вывод противоречит экспери: менту. Поэтому вся указанная совокупность уравнений была сразу отброшена, что равносильно выбраковке соответствующих схем механизма реакции. [42]
Приведенные данные относятся к образцу 1, не содержащему добавок. Аналогичные результаты получены и для образца 2, содержащего добавку окиси алюминия. В то же время из данных табл. 8.10 видно, что добавки окиси калия существенно влияют на наблюдаемую кинетику реакции гидрирования карбида железа. Поэтому сделанные выводы о механизме реакции гидрирования карбида железа нельзя распространить на образцы 3 и 4, содержащие добавку окиси калия. [43]
Приведенные данные относятся к образцу 1, не содержащему добавок. Аналогичные результаты получены и для образца 2, содержащего добавку окиси алюминия. В то же время из данных табл. 8.10 видно, что добавки окиси калия существенно влияют на наблюдаемую кинетику реакции гидрирования карбида железа. Поэтому сделанные выводы о механизме реакции гидрирования карбида железа нельзя распространить на образцы 3 и 4, содержащие добавку окиси калия. [44]
Как было показано в главе 7, образцы карбидированного железа содержат приповерхностный слой 100 % - го карбида железа. Толщина этого слоя при прочих равных условиях определяется, очевидно, соотношением между количеством образовавшегося карбида и удельной поверхностью железа в образце. Иными словами, определяющим параметром здесь является степень превращения железа, отнесенная к единице поверхности. При таком содержании карбида в образцах удельная скорость реакции гидрирования карбида железа не зависит от его концентрации в образце, и, следовательно, реакция гидрирования карбида в начальный период, включая максимум скорости, развивается в слое чистого карбида. [45]
Страницы: 1 2 3 4