Химические реакции гетерогенные скорости

Скорость процесса в целом всегда определяется наиболее медленными его стадиями, при невысоких давлениях десорбция газа происходит гораздо быстрее, чем два первых процесса, т. е. скорость разложения будет определяться скоростью собственно химической реакции и скоростью диффузии газообразных продуктов внутри материала. В том случае, если лимитирующей стадией процесса является диффузия, кажущаяся кинетика реакции будет описываться уравнениями диффузии и, следовательно, не будет отражать скорости собственно химической реакции. В этом случае говорят, что процесс протекает в диффузионной области. Чаще всего он описывается уравнением реакции первого порядка, так как скорость диффузии прямо пропорциональна концентрации вещества в объеме. В диффузионной области кинетика процесса не имеет ничего общего с истинной кинетикой гетерогенных химических реакций. [c.141]

Целью настоящей работы является теоретический анализ процессов тепло- и массообмена в окрестности лобовой точки притупленных тел с учетом гетерогенных химических реакций, на скорость которых никаких ограничений не накладывается. [c.308]

Интенсивность горения характеризуется скоростью химических реакций. Под скоростью гомогенной реакции понимают массовое количество вещества, реагирующее в единице объема в единицу времени. Скорость гетерогенной реакции выражается количеством вещества, реагирующим на единице поверхности твердого горючего в. единицу времени. [c.98]

Реакция, протекающая на поверхности раздела двух фаз (в данном случае на поверхности коксового кусочка) называется гетерогенной. Она состоит по крайней мере из двух последовательных процессов диффузии кислорода к поверхности и его химической реакции с топливом (почти чистым углеродом, оставшимся после выхода летучих) на поверхности. Увеличиваясь по закону Аррениуса, скорость химической реакции при высокой температуре становится столь большой, что весь кислород, под- [c.137]

Скорость гетерогенной химической реакции на металле в жидкости может быть представлена уравнением общего типа [c.198]

Гетерогенные химические реакции и диффузионные процессы, идущие на границе раздела двух фаз, особенно характерны для сварочной металлургии при взаимодействии расплавленного металла с газовой фазой (жидкость — газ) или с расплавленным флюсом-шлаком (жидкость — жидкость), а также в процессе охлаждения сварного шва в активной газовой атмосфере (воздух). Скорость гетерогенных процессов зависит от размеров границы раздела, а также от ее состояния, так как если граница закрыта слоем продуктов реакции, затрудняющим диффузионный подвод реагентов, то может изменяться весь процесс и скорость диффузии будет лимитировать скорость химической реакции. [c.304]

Влияние характера потока на скорость химических реакций в гетерогенной среде дополнительно осложняется условиями теплопередача. [c.309]

Кинетическим называют режим гетерогенной химической реакции, при котором скорость протекания первой стадии превышает скорость протекания совокупности всех остальных стадий. [c.81]

Гетерогенный катализ и выражение для скоростей гетерогенных химических реакци [c.86]

Здесь использована естественная система координат, оси которой X и у направлены по касательной и по нормали к обтекаемой поверхности, и qis — соответственно массовая скорость образования компонентов и тепловой эффект -й независимой гетерогенной химической реакции Ns — число независимых гетерогенных реакций, — плотность диффузионного потока а-компонента, Ra — массовая скорость образования ос-компонента в результате гетерогенных химических реакций и сублимации, (ро)ш — массовая скорость термохимического разрушения тела, — толщина слоя теплозащитного материала, индексы ш и е приписывают параметрам на границе раздела сред и на внешней границе пограничного слоя, и, V— компоненты скорости. [c.213]

Тепло- и массообмен зависят не только от теплоты химических превращений, но и от скорости прохождения последних. Скоростью химической реакции называется количество молекул данного сорта, реагирующих в единицу времени. Чтобы можно было сравнить скорости различных реакций, их обычно определяют как число молекул или молей данного вещества, реагирующих в единицу времени в единице объема фазы в случае гомогенной реакции или на единице поверхности раздела фаз в случае гетерогенной реакции. [c.352]

Как известно, все химические реакции делятся на гомогенные, протекающие в объеме, и гетерогенные, протекающие на поверхности раздела между фазами. Оба типа реакций характеризуются своей скоростью, зависимость которой от концентрации веществ описывается степенным законом (закон действующих масс) [c.140]

При гетерогенной деструкции, протекающей с выделением газообразных продуктов, которые диффундируют из зоны реакции к внешней поверхности материала, а затем десорбируют во внешнюю среду, скорость разложения будет определяться скоростями трех процессов скоростью химической реакции скоростью отвода газообразных продуктов из зоны реакции и скоростью их десорбции с внешней поверхности. [c.141]

Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что реакция между графитом и кислородом является гетерогенной. Это значит, что углерод соединяется с кислородом воздуха непосредственно в твердой фазе, минуя этап сублимации. Химическая реакция между графитом и кислородом протекает в несколько этапов. Сначала атомы и молекулы кислорода диффундируют через пограничный слой к поверхности графита и адсорбируются поверхностью. Затем происходит собственно химическая реакция между углеродом и кислородом. Следующий этап — десорбция продуктов реакции с поверхности и, наконец, диффузия этих продуктов через пограничный слой. Скорость реакции в целом определяется скоростью самого медленного из элементарных процессов. [c.165]

Кинетика химическая — учение о скорости химической реакции, являющееся одним из разделов физической химии. Химическая реакция может протекать гомогенно, т. е. в объеме фазы, и гетерогенно, т. е. на границе раздела фаз. Под кинетикой реакции понимают зависимость скорости данной реакции от концентрации веществ, температуры и других параметров (см. 6-2). [c.370]

Процесс горения твердого топлива может рассматриваться как двухстадийный с нерезко очерченными границами между двумя стадиями первичной неполной газификации в гетерогенном процессе, скорость которого зависит главным образом от скорости и условий подвода воздуха, и вторичной — сгорания выделившегося газа в гомогенном процессе, скорость которого зависит главным образом от кинетики химических реакций. Чем больше в топливе летучих, тем в большей степени скорость сгорания его зависит от скорости протекающих химических реакций. Что касается сжигания топлива в виде пыли, как это имеет место в некоторых пламенных печах большой мощности, то в них процесс горения приближается к гомогенному, поскольку сильно развитая поверхность горящего топлива обусловливает характер горения пыли, больше зависящий от скорости химических реакций, чем от условий подвода воздуха для горения, хотя и в этом случае требование интенсивного 72 [c.72]

Рассмотренные выше варианты модели (2.30) описывали гомогенные системы идеального перемешивания, а коэффициенты в уравнениях представляли собой константы скорости химических реакций. Однако те же схемь могут быть моделями и гетерогенных систем идеального перемешивания. Например, модель (2.62) может описывать систему из трех последовательных резервуаров, соединенных двумя полупроницаемыми перегородками одна перегородка пропускает только х, другая только у. Тогда / , обозначает [c.57]

Количество вакансий и их распределение очень сильно зависит от температуры поверхности металла, и поэтому механизм и скорость роста толщины пленки по времени для одного и того же металла может изменяться в зависимости от температуры. Скорость роста пленки на поверхности металла зависит от двух процессов химической реакции и диффузии продуктов реакции через уже образовавшуюся прослойку окисла или какого-либо другого соединения. Общая скорость процесса определяется наиболее медленно развивающейся стадией, которой может быть или химическая реакция или диффузия, в зависимости от температуры, так как любая гетерогенная реакция может развиваться или в кинетическом или в диффузионном режиме. [c.22]

При гетерогенном горении углерода самой химической реакции предшествует процесс подвода окислителя из окружающей среды к реакционной поверхности. Поэтому скорость гетерогенного горения зависит от скорости этих двух основных составляющих процессов. Согласно (6-4) скорость химической реакции, выражаемая как количество кислорода, по- [c.63]

Как и при испарении воды, в данных условиях имеют место процессы теплопроводности и диффузии, на которые в большинстве случаев оказывают влияние характер изменения скорости движущейся газовой фазы и ее турбулентность. Однако горение твердого углерода сопровождается химическими реакциями двух видов гомогенной (т. е. в газовой фазе) и гетерогенной (т. е. на поверхности раздела). Известно, что химические реакции не могут протекать с конечной скоростью в отсутствие конечного отклонения от термодинамического равновесия. Более того, при низких температурах эти отклонения могут быть весьма значительными. Следовательно, нельзя полагать, как в примере с водой и паровоздушными смесями, что S- и L-состояния равновесны. [c.42]

Эти три примера обнаруживают наиболее характерные и существенные черты явлений, сопровождающих массоперенос и протекающих в действительности вблизи поверхности раздела. Они включают в себя такие физические процессы, как теплопроводность и диффузия, обусловленные молекулярным и турбулентным движениями, или другие перемещения массы, а также гомогенные и. гетерогенные химические реакции. Одновременно могут происходить некоторые процессы, не затрагивавшиеся здесь, поскольку они хорошо известны. Наиболее важным из них является перенос количества движения под воздействием ламинарного и турбулентного напряжений трения. Если скорость [c.43]

При отсутствии диффузионных торможений процесс выщелачивания может лимитироваться скоростью химической реакции, протекающей на поверхности твердого тела. Химическая реакция, являясь одной из стадий гетерогенного процесса, сама в свою очередь протекает череа определенные стадии и, следовательно имеет свой собственный механизм. Механизмы химических реакций отличаются большим разнообразием. [c.79]

Другим критерием протекания гетерогенного процесса в диффузионной или кинетической области может служить характер изменения скорости процесса от температуры. Скорость химической реакции растет с повышением температуры гораздо быстрее скорости диффузии. [c.80]

Однако скорость гетерогенного процесса не может быть больше и скорости диффузионного переноса вещества, так как он предшествует химической реакции. [c.653]

Для установившегося гетерогенного горения количество окислителя, прореагировавшего на поверхности горючего, равняется диффузионному его потоку к этой поверхности. Таким образом, скорость горения Шг, кг/(м2-с), выраженную через скорость химической реакции и диффузионный поток реагирующего газа, представляют выражением [c.67]

С увеличением температуры скорость газовой коррозии экспоненциально возрастает, так как по этой же зависимости происходит возрастание скорости диффузионных процессов и кинетики гетерогенных химических реакций. В практических условиях возможны и заметные отступления от указанных более простых законов окисления. [c.33]

Влияние температуры на скорость газовой коррозии находится в прямой связи с соответствующими изменениями константы скорости химической реакции и коэффициента диффузии. Константа скорости гетерогенной химической реакции (газовой коррозии) и коэффициент диффузии растут с повышением температуры по экспоненциальному закону. Таким образом, повышение температуры должно влиять на скорость окисления металлов по аналогичному закону. [c.38]

Массовой скоростью гетерогенной химической реакции называют скорость изменения количества вещества, y аст-вующего в реакции, на единичной площади поверхнэсти раздела фаз. [c.54]

Если самая медленная стадия гетерогенного процесса — собственно химическая реакция, то скорость всего процесса определяется исключительно скоростью этой химической реакции. В этом случае принято говорить, что процесс протекает в кинетической области. К гетерогенным процессам, протекающим в кинетической области, могут быть применены кпнетические уравнения гомогенных реакций с тем лишь отличием, что действующей станет не объемная концентрация, а поверхностная. [c.75]

Скорость гетерогенных химических реакций существенно зависит от относительного перемещения реагента относительно поверх-ности твердого тела. Процессы диффузии, лимитирующие скорость гетерогенных химических реакций, развиваются в приповерхностном слое при взаимодействии с потоком газа или жидкости. Толщина этого слоя, в свою очередь, зависит от скорости и характера движения потока, содержащего реагент. Так, при движении потока с малыми скоростями (ламинарный режим, Reтвердого тела будет сохраняться неподвижный слой, толщина которого представляет собой функцию скорости потока, а влияние диффузионной передачи реагента из потока к реагирующей твердой поверхности сохраняется. [c.309]

Пусть в момент i = О полубесконечное пространство (у <1 0), заполненное горючим, соприкасается с полубеско-нечным пространством (г/>0), заполненным окислителем. Начальная температура горючего Т н, а окислителя — 1 h-Из области г/ > о на границу раздела сред падает постоянный тепловой поток Q. Считаем, что гомогенные реакции отсутствуют, реагирующий газ — эффективная бинарная смесь, а на поверхности раздела сред, которая остается неподвижной, протекает гетерогенная химическая реакция, скорость которой определяется законом Аррениуса. Предположим также, что перенос окислителя осуществляетсн в основном диффузией, процесс является изобарным, поры в твердом горючем отсутствуют, теплофизические коэффиди-енты газообразного окислителя удовлетворяют соотношениям [c.302]

Если условия для протекания гетерогенной экзотермической реакции крайне неблагоприятны — очень низ1сие температуры и высокая скорость набегающего потока, то диффузионный режим протекания химических реакций не реализуется и происходит остывание образца (кривая 5 на рис. 7.8.1). [c.414]

При химическом типе коррозии окисление металла и восстанов-ленне окислителя протекают в одном акте. Скорость химической коррозии определяется основными закономерностями кинетики химических гетерогенных реакций. В ряде случаев установлена возможность протекания коррозии ио электрохимическому механизму с участием химических реакций. [c.11]

Примером гетерогенной химической реакции, скорость которой может определяться как скоростью диффузии, так и скоростью химической реакции, является реакция горения твердого диспергированного топлива. Реакции, в которых среди исходных веществ или продуктов реакции имеются дисперсные вещества, получили название топохимических реакций. Скорость топохимической реакции, лимитируемой диффузией сквозь нарастающий слой продуктов, в реакции горения топлива с высокой зольностью описывается уравнепие.м [c.262]

Остановимся прежде всего на лабораторных исследованиях. Результаты проведенных различными авторами импедансньсх измерений [И, 12] свидетельствуют, что на равновесном угольном электроде имеют место импедансы перехода, диффузии и гетерогенной химической реакции. Анализ частотных зависимостей фарадеевского импеданса (рис. 4.7) показывает, что скорость процесса определяют вторая и третья стадии [13, 14]. Перенапряжение перехода мало и существенной роли не играет. Замедленность распада С О общепризнана. Медленный распад приводит к определенной степени покрытия угольного [c.109]

Основные принципы расчета реакторов для гетерофазных процессов в системе газ - твердое тело. Особенностью кинетики гетерогенных процессов и, в частности, процессов в системе газ - твердое тело является их многостадийность - обязательное наличие наряду с одной или несколькими чисто химическими стадиями (т,е. одной или несколькими химическими реакциями) стадий, которые можно было бы назвать физическими (при их протекании не происходит химических превращений). Последние связаны с переносом вещества от одной фазы к другой, причем концентрация вещества в разных фазах (или в ядре фазы и на поверхности раздела) различная. Разность концентраций является движущей силой этих процессов переноса (диффузионных). В общем случае скорости отдельных стадий, составляющих гетерогенный процесс, могут существенно различаться и по-разному зависеть от изменения параметров технологического режима. Например, температура неодинаково влияет на скорости химической реакции и переноса веществ за счет диффузии. [c.653]

Так как конечный результат любого химико-технологического процесса - это образование продукта в результате химического превращения, то скорость гетерогенного процесса в любом случае не может быгь выще скорости химической реакции. [c.653]

При гетерогенном горении химической реакции взаимодействия горючего с окислите.пем до.тжен предшествовать подвод окислителя к поверхности частицы, являющейся поверхностью раздела фаз. В связи с эти. л скорость процесса горения в целом зависит как от скорости самой химической реакции, протекающей на поверхности реагирования, так и от скорости подвода к ней окислителя. Результативная скорость горения будет определяться скоростью наиболее медленного процесса. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...