Термины, связанные с цементом. Элементарных процессов

Главная --> Справочник терминов

Элементарных процессов Органические реакции обычно описываются бр>1то-схемами, отражающими сведения об исходных и конечных продуктах, их соотношении, условиях протекания реакции (температура, давление, катализаторы, растворители). Однако часто необходимо знать механизм реакций, т.е. поэтапный способ превращения исходных соединений в конечные продукты. Это, пожалуй, самая сложная задача химического исследования понять процесс превращения вещества, проникнуть в сущность химической реакции, проследит!) ее стадии, выяетпь законы внутренней перестройки молекул, познать механизм реакции. Ведь почти все реакции состоят из целого ряда последовательных и (ялч) параллельных процессов - элементарных химических актов (стадий), которые надо понять на молекулярном уровне. Однако исследователи имеют дело со свойствами и параметрами макросистем, содержащих огромное число молекул. Если учитывать, что все молекулы с огромной скоростью движутся, колеблются, претерпевают внутри себя валентные, деформационные, крутильные колебания связей, сталкиваются между собой под всевозможными углами, что в каждой взаимодействующей молекуле постоянно происходит перераспределение электронной плотности, то картина предстает крайне сложная. Химикам приходится допускать некое усредненное представление о молекулах и процессах, для чего (кроме всех доступных химических и физических методов) приходится привлекать и теорию химического строения.

Далее, отчетливо было показано, что в рамках общей реакции газофазного окисления парафиновых углеводородов сосуществуют два направления — собственно окислительное, приводящее к образованию кислородсодержащих продуктов, и так называемое крекинговое, дающее бескислородные продукты. К настоящему времени можно считать установленными основные вехи истинного механизма первого, т. е. собственно окислительного направления общей реакции. По крайней мере в современной литературе уже намечается единство взглядов не только по вопросу о природе свободных радикалов, но и о происходящих с их участием элементарных реакциях, приводящих к образованию кислородсодержащих продуктов. Менее благополучно обстоит дело с установлением элементарных химических реакций, составляющих крекинговое направление. Механизм последнего до сих пор еще остается неясным.

Органические реакции обычно описываются брутто-ехемами, отражающими сведения об исходных и конечных продуктах, и\ соотношении, условиях протекания реакций (температура, давление, катализаторы, растворители). Однако часто необходимо знать механизм реакций, т.е. поэтапный способ превращения исходных соединенргй в конечные продукты. Это, пожалуй, самая сложная задача химического исследования понять процесс превращения вещества, проникнуть в сущность химической реакции, проследить ее стадии, выявить законы внутренней перестройки молекул, познать механизм реакции. Ведь почта все реакции состоят из целого ряда последовательных и (или) параллельных процессов - элементарных химических актов (стадий), которые надо понять на молекулярном уровне. Однако исследователи имеют дело со свойствами и параметрами макросистем, содержащих огромное число молекул. Если учитывать, что все молекулы с огромной скоростью движутся, колеблются, претерпевают внутри себя валентные, деформационные, крутильные колебания связей, сталкиваются между собой под всевозможными углами, что в каждой взаимодействующей молекуле постоянно происходит перераспределение электронной плотности то картина предстает крайне сложная. Химикам приходится допускать некое усредненное представление о молекулах и процессах, для чего (кроме всех доступных химических и физических методов) приходится привлекать и теорию химического строения.

Радикальная полимеризация всегда протекает по цепному механизму. Функции активных промежуточных продуктов при радикальной полимеризации выполняют свободные радикалы. К числу распространенных мономеров, вступающих в радикальную полимеризацию, относятся: этилен, винилхлорид, винилацетат, виниЛ-иденхлорид, тетрафторэтилен, акрилонитрил, метакрилонитрил, метилакрилат, метилметакрилат, стирол, бутадиен, хлоропрен и другие мономеры. Радикальная полимеризация обычно включает несколько элементарных химических стадий: инициирование, рост цепи, обрыв цепи и передачу цепи. Обязательными стадиями являются инициирование и рост цепи.

лельных процессов - элементарных химических актов (стадий), кото-

новить механизм элементарных химических актов в этом процессе [4, 12, 17,

Для выяснения природы элементарных химических реакций, протекающих при сшивании ХСПЭ аминоэпоксидными аддуктами, синтезировали аддукт анилина (моноамина) с эквимолярным количеством фенилглицидилового эфира (ФГА)- и исследовали его взаимодействие с ХСПЭ в массе. Оказалось, что при нагревании ХСПЭ с ФГА вначале происходит реакция между хлорсульфоно-выми и гидроксильными группами и связывание хлористого водорода аминогруппами:

ляется не только закономерностями элементарных химических реакций, но и совокупностью коллоидно-химических факторов. Можно полагать, что в случае гетерогенной (вулканизации (Прежде всего происходит размещение областей упорядоченной складчатой структуры макромолекул у твердой поверхности дисперсных частиц вулканизующего агента, а затем только сшивание то некоторым изгибам складчатых щепей [;155]. При этом ассоциированное состояние оказывается достаточно близким к равновесному « поэтому достаточно устойчивым в широком диапазоне температур ,и напряжений.

Ясно, что вулканизационные структуры такого типа сильно зависят от характера процессов, приводящих к их формированию, а протекающие процессы определяются не только закономерностями элементарных химических реакций каучука и вулканизующего агента, но и требуют учета всей совокупности коллоидно-химических и топохимических факторов. Последние связаны с особенностями диспергирования вулканизующих веществ, сорбционным взаимодействием реагирующих веществ и продуктов их превращений, особенностями микрорасслоения и ассоциации возникающих вулканизационных структур, влияния ингредиентов резиновых смесей на эти процессы и т. д.

На основании вышеизложенного можно сказать, что при описании процессов вулканизации, протекающих как гетерогенная реакция на поверхности частиц вулканизующего агента коллоидного размера, диспергированных в эластической среде каучука, вонпервых, исследуют закономерности элементарных химических реакций, протекающих между эластомерам и вулканизующим агентом, во-вторых, выясняют влияние коллоидно-химических факторов на кинетические закономерности и механизм процесса вулканизации. К числу последних относятся особенности диспергирования компонентов вулканизующей системы в каучуке, их сорбционные взаимодействия друг с другом, эффекты микрорасслоения, влияние на эти процессы ингредиентов резиновых смесей и т. д.

Дисперсные частицы оксидов металлов, минеральных наполнителей и других нерастворимых в каучуке добавок вступают в сорбционное взаимодействие с вулканизующими агентами, которое не разрушается при вулканизации, часто сохраняется в вулканизационных структурах и способствует улучшению прочностных свойств резин. Сорбционное взаимодействие влияет на механизм элементарных химических реакций, их кинетические и топохимичеокие особенности.

В настоящей главе даются алгоритмы расчета основных технологических схем переработки газа, показаны общие принципы и особенности их расчета; на основе приведенных алгоритмов можно составить алгоритм расчета любой схемы переработки газа методом НТК, НТА, НТР. В качестве примера даны алгоритмы расчета схем: одноступенчатой НТК; одноступенчатой НТК с предварительной деэтанизацией; НТР с двумя вводами сырья в колонну. При расчете схем используют рассмотренные выше математические модули элементарных процессов, аппаратов и узлов, комбинацией которых можно получить практически любую схему переработки газа.

В отличие от стеклования, которое в пределах доступного для наблюдения времени не является фазовым переходом, кристаллизация представляет собой фазовый переход I рода, признаками которого являются скачкообразные изменения удельного объема, энтальпии и энтропии системы. Термодинамической константой этого перехода является равновесная температура плавления кристаллов Тпл- Она представляет собой верхний температурный предел, выше которого существование кристаллической фазы невозможно. Кристаллизация развивается при Т < Гпл и состоит из двух элементарных процессов — образования зародышей, а также роста и формирования кристаллитов. Первичными кристаллическими образованиями в нерастянутых полимерах являются ламели, представляющие сложенные на себя молекулярные цепи. Из них затем формируются вторичные поликристаллические образования — сферолиты, дендриты и др.

Процесс, в результате которого молекулы одних типов (исходные вещества) превращаются в молекулы иного строения (продукты реакции). Химические реакции могут быть элементарными или состоять из нескольких элементарных процессов.

Скорость суммарного процесса, протекающего в реакторе, зависит от скоростей протекания элементарных процессов, т.е. химической реакции,диффузии в порах, тепло- и массобмена между гранулами и потоком. Кинетика реакции рассмотрена в предыдущем разделе,в настоящей главе рассмотрены процессы гидродинамики и переноса, имеющие место в промышленных реакторах конверсии.

5. В результате каких элементарных процессов, протекающих в реакционной среде при полимеризации виниловых мономеров, происходит увеличение полидисперсности полимера; возникает разветвленность полимера?

Процесс, в результате которою молекулы одних типов (исходные вещества) превращаются в молекулы иного строения (продукты реакции). Химические реакции могут быть элементарными или состоять из нескольких элементарных процессов.

Червячные экструдеры, питание которых осуществляется расплавом полимеров, широко используются в промышленности переработки пластмасс, например при компаундировании и грануляции ПЭНП и ПС. В этих экструдерах происходит многократное повторение элементарных процессов сжатия и смешения с последующим формованием при продавливании через головку. Процесс пластици-рующей экструзии будет рассмотрен в разд. 12.2.

Ответ на вопрос о кинетическом механизме окисления углеводородов и о природе элементарных процессов, из которых складывается окислительное превращение углеводородной молекулы, дала ценная теория.

В 1938 г. Поляни и Эванс [23], на основе имевшихся тогда данных об энергиях активации и тепловых эффектах некоторых элементарных процессов, предложили для экзотермических радикальных реакций эмпирическую зависимость такого вида:

Необходимо, однако, отметить, что в случае окисления метана такой вывод о предпочтительности монорадикальной цепи перед бирадикальной вступает в противоречие с данными по энергетике соответствующих элементарных процессов. Действительно, если из двух предполагаемых реакций атома кислорода первая (О -f- CH4 —> —>• OH-j-CHg), приводящая к возникновению вместо одного бивалентного атома двух моновалентных радикалов, может считаться практически термонейтральной (энергия разрываемой связи Н3С—Н равна 101 ккал/молъ, энергия образующейся связи О—Н равна 103 ккал!молъ), то конкурирующая с нею реакция сохранения бпрадикала (О -(- CH4 —>

Можно сделать некоторые замечания и о других частях схемы Уббелодэ. Прежде всего, необходимо отметить отсутствие в ней реакций, приводящих к образованию конечных продуктов окисления — СО и С02. Иначе говоря, не расшифрован процесс последующего превращения альдегидов, так как из других стабильных промежуточных продуктов окисления, имеющихся в схеме, для алкилгидроперекисей намечен распад на альдегиды и воду, а непредельные углеводороды вряд ли подвергаются дальнейшему изменению. Этот дефект схемы, однако, не опровергает принятых в ней элементарных процессов и их последовательности, поскольку может быть устранен добавлением соответствующих элементарных процессов дальнейшего превращения альдегидов.

Эпоксидно полиамидных Этерификации карбоновых Этиленовые углеводороды Этиленовых углеводородов Этилгексил себацинат Эвтектического плавления Эффективность сепарации Эффективности катализатора Эффективности разделения