Действие - гетерогенный катализатор
Cтраница 1
Действие гетерогенного катализатора определяется свойствами его поверхности, на которой происходит реакция. Площадь поверхности катализатора, приходящаяся на единицу его массы, зависит от способа получения катализатора. В любом случае желательно получить катализатор с как можно большей площадью поверхности. Кроме того, химическая активность поверхности зависит от способа получения твердого катализатора и от его предварительной обработки. Этими факторами являются концентрации реагентов, температура и введение катализатора, б) Повышение концентраций реагентов обусловливает более частые столкновения их частиц в единицу времени, а следовательно, большую вероятность реакции. [1]
Действие гетерогенных катализаторов было интерпретировано Бруцкусом [58] с помощью резонанса, существующего между внутренними колебаниями в молекуле применяемого газа и колебаниями катализатора. [2]
Чтобы действие гетерогенного катализатора было более эффективным, необходимо, чтобы он обладал высоко развитой поверхностью. Удельную поверхность катализатора увеличивают, применяя его в виде тонкоизмельченного порошка. [4]
Для объяснения действия гетерогенного катализатора была предложена Д. И. Менделеевым теория промежуточных соединений. В 1886 г. в статье Заметки о влиянии прикосновения на ход химических превращений - он высказал ряд интересных мыслей о природе гетерогенного катализа. Он указал, что свойства молекул на поверхности раздела фаз в энергетическом отношении отличаются от свойств молекул в объеме; процесс удерживания молекул на поверхности связан с выделением тепла, которое может идти на активирование молекул; молекулы на поверхности переходят в более реакционноспособное состояние, поэтому для химических процессов большое значение имеет контакт молекул на границе раздела фаз; реакции на границе раздела фаз идут с большими скоростями при невысоких температурах. [5]
При исследовании механизма действия гетерогенных катализаторов используют модельные системы, имитирующие отдельные стадии жидкофазного окисления. Например, гомогенные превра: щения радикалов, десорбирующихся с поверхности катализатора в объем раствора, можно моделировать реакциями окисления углеводорода в присутствии гомогенных инициаторов - веществ, распадающихся на свободные радикалы в тех же условиях, в которых осуществляется гетерогенный катализ. Имеющиеся в литературе сведения о константах скоростей отдельных элементарных стадий позволяют определить соотношение скоростей гомогенных и гетерогенных реакций в процессе окисления. Большое значение для установления механизма инициирования гетерогенжжаталити-ческого окисления углеводородов имеет изучение распада гидроперекисей. [6]
Адсорбцией объясняется механизм действия гетерогенных катализаторов. Реагирующие вещества адсорбируются на поверхности катализатора, благодаря чему на этой поверхности концентрация реагирующих молекул возрастает, что и приводит к увеличению скорости реакции. Однако, как показали исследования, ускоряющее действие поверхности катализатора на реакцию в большой мере обусловлено тем, что - в процессе адсорбции, особенно в условиях высокой температуры, молекулы их становятся более активными. Например, молекулы водорода, адсорбируясь на поверхности многих металлов, диссоциируют на атомы, а атомарный водород Н значительно активнее молекулярного Н2 ( стр. [7]
Адсорбцией частично объясняется механизм действия гетерогенных катализаторов Поскольку реагирующие вещества адсорбируются на поверхности ка-тализатороп, на ней возрастает концентрация реагирующих молекул, что и приводит к увеличению скорости реакции. Однако, как показали исследования, ускоряющее действие поверхности катализатора в большей мере обусловлено тем, что в процессе адсорбции, особенно в условиях высокой температуры, молекулы реагирующих веществ становятся более активными. [8]
Адсорбцией частично объясняется механизм действия гетерогенных катализаторов. Поскольку реагирующие вещества адсорбируются на поверхности катализатора, на ней возрастает концентрация реагирующих молекул, что и приводит к увеличению скорости реакции. [9]
В течение девятнадцатого столетия попытки объяснить действие гетерогенных катализаторов основывались на той или другой из двух общих теорий. Теория промежуточных соединений утверждала, что реакция происходит между массой твердого тела и реагирующим веществом с образованием промежуточного соединения, которое разлагается или реагирует с другими необходимыми реагентами, давая продукты главной реакции и регенерируя катализатор. [10]
Значительным шагом вперед является исследование механизма действия гетерогенных катализаторов в жидкофазном окислении. [11]
 |
Кристаллическая. решетка TiCl3 с активным центром на поверхности. [12] |
Эти представления использовали Крылов и Лившиц [567- 569] для объяснения асимметризующего действия гетерогенного катализатора - d - тартрата магния при полимеризации окиси пропилена. [13]
Успехи в области теоретического или экспериментального определения механизма разложения перекиси водорода под действием гетерогенных катализаторов развивались необычайно медленно; эта область изучена гораздо хуже, чем гомогенный катализ. Такое состояние характерно не для одной перекиси водорода, но и для большинства реакций гетерогенного катализа. [14]
Значительная часть сборника посвящена гетерогенному катализу окисления в жидкой фазе: подробно изучено действие гетерогенных катализаторов при окислении алкилароматических углеводородов и циклогекса-на, специальное внимание уделено механизму инициирования окисления изопропилбензола окислами металлов. [15]
Страницы: 1 2