Скорость - подвод - реагент
Cтраница 4
 |
Распределение концентраций двуокиси углерода ио сечению канала. [46] |
Это означает некоторое, небольшое влияние диффузии на скорость реакции восстановления углекислоты вне кислородной зоны. На это обстоятельство нами было обращено внимание еще в гл. Практически в кислородной зоне можно пренебречь фактором диффузии для реакции восстановления. Здесь эта реакция, имея своим источником появление окиси непосредственно на угольной поверхности ( и даже в порах угля), почти не ограничена скоростью подвода реагента. [47]
Скорость взаимодействия, протекающего в гетерогенной системе, зависит и от состояния реакционной поверхности, которое во многом определяется интенсивностью отвода от поверхности продуктов реакции. Последние иногда резко искажают свойства реакционной поверхности, изменяя ее природу. Так, например, ведет себя сульфат свинца, образующийся на поверхности раздела Pb - H2SO4 при реакции свинца с серной кислотой. Стадия отвода реагента от поверхности раздела фаз также часто лимитирует процесс. Скорости подвода реагентов к реакционной поверхности и отвода от нее продуктов реакции ( стадий переноса вещества) определяются процессами конвекции и диффузии; они зависят от вязкости среды и других факторов. [48]
Загрязнение поверхности углерода, а также протекание реакции в глубине частицы АУ, приводящее к диффузионным ограничениям, снижают фиксируемую ( кажущуюся) энергию активации реакции С 02 от 337 до 176 кДж / моль. При низкотемпературном окислении углерода концентрация кислорода внутри и вне частицы АУ равна. Увеличение скорости реакции с ростом температуры при ограниченной скорости подвода реагента ( О2) в зону реакции вызывает падение концентрации реагента внутри частицы АУ. Дальнейший рост температуры приводит к тому, что весь подводимый газообразный реагент вступает в реакцию на внешней поверхности образца и скорость окисления АУ определяется лишь скоростью подвода реагента к внешнему контуру [ 133, с. Аморфный углерод, образующийся от распада сорбата на АУ, как более реакционноспособный в первую очередь вступает в реакцию окисления. [49]
Впрочем, невозможно четко разграничить предельные случаи от промежуточных. Очень часто можно рассчитывать на то, чтобы ускорить или замедлить ту или другую группу процессов, если найти способ воздействия на одну из них. Пусть, например, диффузия происходит исключительно в жидкой или в газообразной фазе. В этих случаях химические явления, происходящие на уровне почти идеальной и неподвижной поверхности раздела, отличаются от диффузионных явлений, роль которых сводится к переносу вещества между этой поверхностью и газообразной или жидкой фазой. В качестве хорошего примера можно привести гидрирование этилена или пропилена, катализируемое палладием или никелем ( рис. 1.2): если реакция происходит в реакторе соответствующей формы, то можно в чистом виде наблюдать переход от области, в которой реакция лимитируется в основном химическим процессом с довольно большой энергией активации, к области, в которой скорость реакции лимитируется скоростью подвода реагента, слабо зависящей от температуры. [50]
Страницы: 1 2 3 4