Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Бочкарев В.В. - 121 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

121
рующей второй стадии химической реакции с установлением равновесия на
первой стадии.
Аналогичным образом, пользуясь методом стационарных поверхност-
ных концентраций, можно строить кинетические уравнения и для других
последовательностей элементарных реакций на однородной поверхности
катализатора.
Кинетика реакций на неоднородной поверхности. Как мы видели при
рассмотрении адсорбционных явлений при катализе, поверхность катализаторов в
действительности неоднородна, что особенно заметно при средних ее заполнени-
ях. Поэтому кинетика Лэнгмюра-Хиншельвуда справедлива лишь при малых и
больших заполнениях поверхностей. Применение ее в других случаях может при-
вести к неудовлетворительным результатам или к аппроксимации эксперимен-
тальных данных определенным типом уравнений, в которых константы скорости
и адсорбционные коэффициенты – величины кажущиеся, а само уравнение опи-
сывает опыты в сравнительно узкой области изменения параметров.
Для построения кинетических уравнений для неоднородной поверхности
развиты специальные формализованные приемы. Этим путем для разных реакций
построены кинетические уравнения для неоднородной поверхности. Так, для ре-
акции А+Y→В+Z, имеющей одну лимитирующую стадию, получено такое урав-
нение:
,0
A Y
i i
P P
r k
b P
, (4.19)
где
,0
i
– коэффициенты адсорбции каждого из веществ при нулевом заполнении
поверхности; – коэффициент заполнения поверхности. Для обратимой реакции
* *
A S S A Z

1
1
* *
k
k
S A Y S B

со второй лимитирующей стадией имеем:
1,0 ,0 1,0
1
,0
A A Y B Z
A A Z
k b p p k p p
r
b p p

, (4.20)
в то время как при кинетике Лэнгмюра-Хиншельвуда получилось бы выражение
1 1
,0
1
A A Y B Z
A A
k b p p k p p
r
b p
.
Следует отметить особенность кинетических уравнений на неоднородной
поверхности – появление дробных показателей степени (порядков реакций), при-
чем часто 0,5.
Уравнения кинетики реакций на неоднородной поверхности оказываются
верными в широком диапазоне изменения параметров процесса. При малом за-
полнении поверхности (=0) они принимают вид, характерный для области Ген-
ри, а при больших заполнениях (=l) – вид, характерный для уравнений Лэнгмю-
ра-Хиншельвуда.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Страницы