Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вольхин В.В. -> "Общая химия. Избранные главы" -> 90

Общая химия. Избранные главы - Вольхин В.В.

Вольхин В.В. Общая химия. Избранные главы: Учебное пособие — Перм.гос.техн. ун-т. - Пермь, 2002. — 352 c.
ISBN 5-88151-282-0
Скачать (прямая ссылка): obshaya_himiya.pdf
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 155 >> Следующая

Кинетика плазмохимических реакций выражается законами обычной кинетики, но время t в кинетических уравнениях заменяется фактором удельной энергии U/u, где U- активная мощность разряда, а и- объемная скорость потока газа.
Скорости плазмохимических реакций велики (длительность контакта реагентов может составлять всего КГ3 - 10~5 с), что позволяет перерабатывать большие количества веществ в небольших по объему аппаратах. Плазмохимической переработке поддаются трудноперерабатываемые виды сырья, отходы производств. Существуют, например, плазмохимические процессы получения ацетилена, этилена и технического водорода пиролизом углеводородного сырья. Плазмохимические реакции используются в микроэлектронике для нанесения пленок и модифицирования поверхности различных материалов.
Лазерная химия включает в себя процессы, которые стимулируются лазерным излучением. Обычно используют инфракрасное (ИК) лазерное излучение, которое вызывает резонансное возбуждение колебательных форм движения молекул. Энергия ИК излучения относительно низка, и энергия возбужденных молекул, как правило, оказывается много меньше энергии активации стимулируемой реакции. Поэтому инициирование реакций возможно лишь при условии, что интенсивность ИК излучения становится выше некоторого минимального (порогового) значения. Полагают, что накопление энергии идет на колебательно-возбужденных молекулах. Такое состояние молекул является неустойчивым, и энергия может перейти в поступательное движение. Величина пороговой интенсивности ИК излучения зависит от ряда факторов, включая давление поглощающих газов. С увеличением давления пороговая интенсивность понижается, что проявляется в диапазоне от очень низких давлений до давлений 15-20 кПа.
Наиболее интересная область применения лазерной химии - разделение изотопов. Действие ИК излучений очень избирательно. Подбирая частоту ИК излучения, удается подвергнуть возбуждению (или диссоциации) молекулы, включающие в себя один из изотопов, не затрагивая другие.
Лазерную технологию применяют для синтеза гидридов бора, фреонов.
4.5. Катализаторы и катализ
Катализаторы все шире используются в химической технологии и лабораторной практике. В настоящее время примерно 1/6 часть химической продукции получают на основе каталитических процессов. Многие процессы в природе протекают с участием катализаторов. Типы катализаторов разнообразны, но основные принципы их действия имеют достаточно общий характер.
Основные принципы действия катализаторов. Как известно, катализатор есть вещество, которое увеличивает скорость реакции, но не входит в состав продуктов реакции. Катализаторы вступают в промежуточное взаимодействие с реагирую
216
В. В. Вольхин. Общая химия
щими веществами и направляют реакцию по такому пути, который оказывается наиболее выгодным в энергетическом отношении. Принцип действия катализаторов, заключающийся в понижении энергии активации, в любом случае одинаков, но реализуется разными способами. Увеличение скорости химической реакции под действием катализатора называют катализом. Существуют также вещества, которые замедляют химическое реакции. Иногда их называют отрицательными катализаторами, но чаще - ингибиторами.
Различают гомогенный и гетерогенный катализы. При гомогенном катализе катализатор и реагенты находятся в одной и той же фазе (либо смесь газов, либо растворы), при гетерогентиом катализе - в разных фазах (катализатор - твердое вещество, реагенты - газы или жидкости). Промежуточное положение между ними занимает мицеллярный катализ, при котором в качестве катализатора выступают коллоиды. Важную группу каталитических реакций в природе составляют ферментативные реакции. Они ускоряются биологическими катализаторами - ферментами (энзимами). Вместе с тем, существуют ингибиторы ферментов, которые вызывают торможение ферментативных реакций.
В качестве характеристик катализаторов используют каталитическую активность, селективность, срок службы. Мерой каталитической активности является число оборотов катализатора. Так, для гомогенной каталитической реакции К
А —? В
при скорости и (моль ?дм~2с~1), выраженной уравнением
о — ,
d/
число оборотов катализатора (б™1)
W = —, - (4.53)
<-'к
где CK - концентрация катализатора, моль -дм~ .
Следовательно, каталитическая активность тем выше, чем большая скорость достигается при меньшей концентрации катализатора. Самая высокая каталитическая активность у ферментов - 102 ... 105 с~\ низкая - у катализаторов кислотно-основного действия - 10~7.., 10"2C-1 (при 298 К).
Активность катализаторов гетерогенных реакций обычно оценивают по скорости реакции, отнесенной к единице поверхности катализатора. Их активность может существенно повышаться в присутствии небольших добавок некоторых веществ, которые называют промоторами.
Селективность катализаторов - способность их ускорять среди многих возможных реакций только ту, которая приводит к образованию нужного продукта. Например, при окислении этилена кислородом термодинамически предпочтительными продуктами являются CO2 и H2O. Но в присутствии серебра как катализатора получают оксид этилена
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed