хетерогенен катализ
Където катализаторът е в твърда фаза, и реагенти често са течни или газообразна фаза.
Хетерогенни каталитични реакции са широко използвани в промишлеността от хомогенна и ензимно. Това се дължи на факта, че твърдите катализатори са по-лесно се отделят от течна или газообразна фаза, която съдържа реагенти. Катализаторът не работи през цялата си маса, а само повърхностно активни обекти. Следователно, скоростта на такива каталитична реакция няма да бъде пропорционален на масата на катализатора, както в хомогенна катализа, и зависи от специфичната област на повърхността на катализатора. Катализаторите, използвани в промишлеността под формата на цилиндри, пелети с диаметър от няколко милиметра, и катализаторите, получени чрез прилагане на активния агент (платина, паладий) върху порьозен свиня - активен въглен, инфузорна пръст, силикагел, алуминиев гел. Размерът на каталитично активен метал в поддържания катализатора да не надвишава няколко процента, което дава възможност да се спести благородни метали дефицит. За много ниски концентрации на метал се отлага върху повърхността на носители не са rokristaly микро и малки групи от атоми, които Kobozsv наречените състави. Посочено е, че увеличаването на броя на депозиран метал върху носител подкрепен катализатор активност преминава през максимум. Наличност максимум; показва, че тяхната каталитична активност с нативния Ансамбълът от определен размер, които имат определен брой атоми. Теоретично Kobozsva дас определят броя на атоми.
За да се повиши активността, термодинамична стабилност, механична устойчивост на катализаторите, използвани под формата на многокомпонентни системи - смесени и промоции. Смесени катализатори - смес от два или повече окиси на Al2O3, Cr2O3, СаО и MgO, чиято активност е функция от състава. Често добавя към активатори на катализатор (промотори), които не са каталитични свойства, но повишаване на каталитичната активност на катализатора. Например, железен катализатор за синтез на амоняк с промотор алуминиев оксид. Той покрива повърхността на тънък филм от катализатора и го предпазва от прекристализация задържащи дефекти в повърхностния слой, т.е. специфичната активност на катализатора.
По време на хетерогенен катализатор е хомогенна, активността на катализатора намалява с течение на времето поради отравяне. Отравяне може да бъде отменено или необратимо. Съединения, съдържащи сяра, арсен отравяне е необратим много метални катализатори. Трябва да се отбележи, че една малка част от отрова същество излива върху активността на катализатора.
Катализаторите проявяват специфични (случайни) свойства, т.е. за същите изходни материали, катализатори могат да причинят неравни процеси, за да образуват различни крайни продукти, например, в присъствието на алуминиев оксид етилов алкохол при температура от 350 ° С се разлага на етилен и вода. катализатор специфичност маса действие от голямо значение в промишлеността, тъй като дава възможност за извършване на химичен процес в желаната посока на по-висока скорост, ако системата е термодинамично възможните неправилни няколко химични трансформации.
хетерогенен катализ механизъм е по-сложна, отколкото хомогенизиране. Има няколко теории за хетерогенна катализа, но всеки един от тях не обяснява напълно механизма на този процес. Помислете за някои от тях.
В основата разлика хетерогенна каталитична реакция е хомогенна умора, химични процеси, които не се срещат в обема на системата взаимодействие, и в интерфейса. Хетерогенни каталитични реакции възникват последователно на няколко етапа. Например, първата стъпка е да се транспортира реагенти към повърхността на катализатор. Вторият етап - адсорбция на молекули на субстрат повърхността на катализатора, третият - реакцията на повърхността на катализатора. Четвъртият етап съответства на процес на десорбция на реакционните продукти от повърхността на катализатор и, накрая, петият - на транспорт реакционни продукти в рамките на системата. В зависимост от условията на каталитично процес и характеристиките, изброени неговите етапи могат да се появят в различни скорости. Активността на катализатора се характеризира със скорост на реакция на граничната повърхност.
На първия и петия етап се определя от законите дифузия. Втората стъпка е адсорбцията на молекули на субстрата с газообразна или течна фаза на повърхността на катализатора. Адсорбция - спонтанен процес на концентриране на вещества па интерфейс. Разграничаване между физическата и химическата адсорбция (хемисорбция). Физическата адсорбция е причинена от междумолекулни сили на взаимодействието между молекулите на субстрата и на активните центрове на катализатора. В хемисорбция възниква химична реакция на субстрата молекули към повърхността на твърда фаза за образуване на ковалентни връзки или полярен характер. Тъй като адсорбция - спонтанен процес, това се случва с намаляване на Гибс свободната енергия на системата поради ентропията и секвениране на субстратните молекули в адсорбционната слой. Имаше широко идея, че повърхността на катализатора е хетерогенна и съдържа активни центрове. Тези предположения са направени DP Коновалов също през 1885 г. По-късно те развиват Х. Тейлър (1926). Най-разпространената теория на множеството катализ А. Balandin (1930). М - е специфичната повърхност зони на катализатор, състоящ се от няколко атома, и в които се появява адсорбция субстрат молекула. Множеството теория се основава на два принципа: геометричната и енергия съответствието. Мултиплет и между молекулите на адсорбираните могат да съществуват геометрична (структурна) съвпадение, т.е. геометричното разположение на центровете сила върху повърхността на катализатор (мултиплет) трябва да съответства на разположението на атомите в молекулата на субстрат. акад AA Balandin оказа за ускоряване на реакцията на хидрогениране и дехидриране на шест-членни циклични въглехидрати C6H6, S6N12 употреба катализатори - метални с хексагонална кристална решетка -. С interatomic разстоянието (. 2,5 2,8) • 10-10 m, но не се изисква за активиране на каталитичен процес само геометрична кореспонденция между мултиплет и субстрат, и взаимодействието между тях. Тази теория не се отнася до молекулярен механизъм на взаимодействие на субстрата с катализатора.
MI Kobozev (1939), предложен теорията на активните групи, съгласно която активният център (ансамбъл) катализаторът трябва да се състои от една или две метални атоми (най-малко шест), което съответства на максималната активност на катализатора. По-нататъшно развитие на хетерогенен катализатор теория показва, че механизмът на хетерогенно каталитично случай трябва да се разглежда въз основа на квантовата теория на химичното свързване (т.е. молекулно орбитален теоретичния). Така че е необходимо да се вземат предвид свойства на молекулите на повърхността на твърдата фаза.
Зарежда.
Добре дошли на сайта на "Светът на науката". На нашия образователен сайт ще намерите огромен брой детски легла, резюмета, обобщения, семинари, лекции и други образователни материали в почти всички учебни предмети! Всички материали за обучение ще се едни и същи студенти, както и вие, уважаеми посетители. Ето защо, всеки контур на всяка лекция и семинар носи огромен товар по пътищата и напълно разкрива неговата тема! Ако имате нужда от други резюмета или резюмета, моля използвайте формата за търсене на образователната ни сайт! Цялото съдържание, при условие на нашия сайт са чисто научен характер и не се интересуват или приемането на някоя от страните, защото науката има за цел по-голямо удобство в живота и да се постигне нови, неизследвани досега цели. Искрено се радваме на всеки посетител на нашия и ние ще задоволи жаждата си за знания, и още!
BiologiyaFizikaHimiyaEkonomikaGeografiya
MikrobiologiyaTeoreticheskaya mehanikaGeografiya BelorussiiGeografiya UkrainyGeografiya Молдова
Растителност miraElektrotehnikaGeografiya GruziiGeografiya ArmeniiGeografiya Азербайджан
География KazahstanaGeografiya UzbekistanaGeografiya KirgiziiGeografiya TurkmenistanaPrirodovedenie
География на Естония TadzhikistanaGeografiya