Каталитичен дейност - енциклопедия - Познаване фонд "Ломоносов"
Каталитична активност - Катализатор имот ускори химична реакция.
Формално каталитичната активност (КА) може да се дефинира като скоростта на каталитична реакция при дадените условия минус скоростта на същата реакция в отсъствие на катализатор или като съотношението на скоростта на катализатора и не-каталитични реакции (vkat / vnekat) се получават. , Както е известно, катализаторът намалява активиращата енергия на химическа реакция, и ако приемем, че при идентични реакционни условия стойностите предварително експоненциални фактори на Арениус уравнение са близки, тогава съотношението на скоростта на катализатор и не-каталитични реакции могат да бъдат изчислени както следва:
Въпреки това, се оказва, че експерименталните и изчислените данни се различават значително, което се дължи преди всичко промяна на числената стойност на предварително експоненциален фактор. Затова на първо място изискването за дейността по оценката на катализатора - оценка от страна на кинетичната уравнението, което дава стойността на скоростната константа, най-надежден показател за дейността. Всякакви други методи (чрез количеството взаимодейства за известно време, материал, степен на превръщане) са неясни и може да доведе до объркване.
Катализатор aktivnostzavisit от количеството и естеството на активни центрове, участващи в каталитичен процес. Поради това, в идеалния случай, когато всички активни сайтове на катализатора са включени в катализа, се определя като максимум броя на молекулите, които са реагирали на един активен сайт за единица време:
Това количество се нарича абсолютна активност или TOF (честота оборота). - "обороти" на размера на TOF - ". Минус първа степен" време в
В хомогенен процес катализаторът е в молекулярно диспергирано състояние и неговата активност е пряко пропорционална на действителната маса, така че каталитичната активност се определя като броя молове превръща катализатор мол вещество за единица време, т.е. KA = реагент мол / мол намали-па · в
Все пак, това изчисление не може да бъде правилно, ако превръщането е висока и е в близост до равновесие, затова данните за изчисляване на каталитичната активност трябва да се приема, че част от кинетичната крива, където се максимизира скоростта на реакцията.
В хетерогенен катализ, активността на катализатора е пропорционална на повърхността на движение на които са активни сайтове. Трябва да се има предвид, че в случай на не-пореста катализатори Srab. = Sobsch. ; в случай на порести катализатори е достъпна само на повърхността на реагентите, т.е. Srab. = Sdost, и неговата стойност зависи от различни фактори като каталитична активност, пореста структура, размер на зърното на катализатор, температура, състав на реакционната смес, и т.н. процент Sdost стойност .. възможно чрез адсорбция на реагент, където величината на общата повърхност е изключено недостъпни. Но броят на активните сайтове дори на достъпна повърхност, често непознати. Следователно, има два различни начина за оценка на дейност: дейността на единица маса и на единица повърхност дейност.
Тегло активност или производителността тегло, катализатор (А) се определя като количеството вещество (в молове) взаимодействат в единица време за единица тегло на катализатора; си измерение - [мола / г · S]. Специфичните каталитични aktivnostopredelyaetsya като скорост на реакция на единица площ на катализатора; си измерение - [мол / m 2 · S].
Като индикация на катализатор активност използване TN стойност ( "номер оборота»), определена като броя молове от продукта (или молекули на продукта), оформен на един мол на катализатора (или един център), докато катализаторът не е напълно губи своята дейност. Идеално катализатор TN равнява безкрайност.
Стойността на каталитичната активност се използват при обработката на изчисленията за сравнителна оценка на катализатори в техния избор, за характеризиране на качеството на катализатор. За сравнение, редица катализатори също използват стойностите на скоростните константи реакция (ако това не променя реда на различни катализатори) или енергията активиране на реакцията (ако не променя предварително експоненциален фактор в уравнението на Арениус). Понякога корелира степента на превръщане на реакционната смес даден състав при същите реакционни условия, но този метод за оценяване на приблизителна активност, неговите грешки увеличава с измерената степен на превръщане; и за продукта на реакцията, образуван забави, този метод е неприемливо.