Читайте также:
|
не влияет, уменьшает, увеличивает.
Исходное (I) и конечное (II) энергетические состояния реакционной системы в присутствии катализатора и без него остаются одинаковыми. Следовательно, катализатор не может изменить состояние химического равновесия, которое не зависит от пути реакции. Роль катализатора состоит лишь в изменении скорости достижения состояния равновесия. Катализатор может увеличивать скорость только тех процессов, которые разрешены термодинамически, но не может инициировать термодинамически невозможные реакции.
3. Основные технологические характеристики гетерогенных катализаторов: температура зажигания, активность, селективность.
Температура зажигания – это минимальная температура, при которой технологический процесс начинает идти с достаточной для практических целей скоростью. Понятие "зажигание", означает, что при увеличении температуры выше предела, равного Тзаж, происходит резкое, скачкообразное увеличение скорости реакции. Так как каждый катализатор характеризуется своими кинетическими параметрами, то и температуры зажигания будут различными для разных катализаторов. С технологической точки зрения лучше использовать катализаторы с низкой температурой зажигания, что позволяет снизить энергетические затраты на предварительный нагрев реакционной смеси. Особенно важно иметь невысокую температуру зажигания катализатора при проведении обратимых экзотермических реакций, тогда невысокие температуры проведения процесса позволяют сместить равновесие реакции в сторону образования продуктов.
Активность – это мера ускоряющего воздействия катализатора по отношению к данной реакции. При сравнении разных катализаторов обычно выбирают более активный, если он удовлетворяет основным технологическим требованиям. В связи с большим разнообразием каталитических процессов не существует единого количественного критерия активности. Это связано с тем, что применение различных катализаторов даже для одной и той же химической реакции может по-разному изменить ее механизм. Как правило, применение катализатора приводит к изменению и порядка реакции, и энергии активации, и предэкспоненциального множителя. Количественным критерием активности катализатора для данной реакции может служить, например, константа скорости, измеренная для разных катализаторов в сопоставимых условиях. Такой подход применим, если для всех сравниваемых катализаторов данной группы остается одинаковым порядок реакции. Иногда сравнивают катализаторы по скорости реакции или по степени превращения реагентов в стандартных условиях, по количеству реагентов, вступающих во взаимодействие в единицу времени на единице поверхности катализатора (производительности или напряженности катализатора) и т.п.
Селективность – это способность катализатора избирательно ускорять целевую реакцию при наличии нескольких побочных. Сложные каталитические реакции могут протекать по нескольким термодинамически возможным направлениям с образованием большого числа различных продуктов. Преобладающее направление зависит от используемого катализатора, причем не всегда ускоряется процесс, термодинамически самый выгодный из нескольких возможных. Количественно селективность катализатора можно оценить как селективность процесса – интегральную или дифференциальную. Селективность зависит не только от выбранного катализатора, но и от условий проведения процесса, от области протекания гетерогенно-каталитического процесса и т.д.
4. Основные технологические характеристики гетерогенных катализаторов: удельная поверхность, пористость, удельный объем пор, распределение пор по размерам.
Поверхность удельная, усреднённая характеристика размеров внутренних полостей (каналов, пор) пористого тела или частиц раздробленной фазы дисперсной системы. Поверхность удельную выражают отношением общей поверхности пористого или диспергированного в данной среде тела к его объёму или массе. Поверхность удельная пропорциональна дисперсности или, что то же, обратно пропорциональна размеру частиц дисперсной фазы. От величины поверхности удельной зависят поглотительная способность адсорбентов, эффективность твёрдых катализаторов, свойства фильтрующих материалов.
Пористость катализатора характеризует его удельную поверхность и, следовательно, влияет на поверхность контакта катализатора с реагентами. Для каталитических процессов большое значение имеет доступность поверхности твердого катализатора для реагирующих веществ, так как чем больше поверхность контакта, тем выше скорость превращения их в целевые продукты в единицу времени на том же катализаторе
Удельный объем пор vp, измеряемый в миллилитрах на грамм, представляет собой суммарный объем пор, отнесенный к грамму твердого вещества. Эта величина обычно определяется посредством измерения объема жидкости, необходимой для заполнения собственно пор, а не промежутков между агрегатами.
!Основными методами исследования распределения частиц по размерам являются статистическаяобработка данных оптической, электронной и атомно-силовой микроскопии, а также методы динамическогосветорассеяния и анализа кривых седиментации.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 124 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |