|
|
|
Главная --> Справочник терминов Концентраций мономеров Движущая сила процесса массопереноса — разность концентраций компонентов в фазах системы. В абсорбционных и ректификационных процессах, где имеется жидкая и паровая фазы, скорость перехода любого компонента из одной фазы в другую определяется относительной концентрацией его в соответствующей фазе. Если концентрация компонента в паровой фазе меньше, чем в жидкости, то происходит его испарение, если наоборот,—конденсация паров этого компонента и переход его в жидкую фазу. При повышенных давлениях, при условиях, далеких от идеального состояния, пользуются понятием летучести. Силы, тормозящие тепло- и массоперенос, можно охарактеризовать с помощью коэффициента тепло- (массо-) передачи и величины поверхности, на которой осуществляется этот процесс. Скорость переноса обратно пропорциональна величине поверхности. Подставив значения равновесных концентраций компонентов во влажном конвертированном газе в уравнение константы реакции конверсии СО с паром и решив его относительно х, получим [51]: Обычно известны состав сухого газа, поступающего на конверсию СО, и содержание водяных паров в газе. Вводим следующие обозначения начальных концентраций компонентов: а- Щ t -/?, с-?&г, а-я^; R - объемное отношение пар : газ. Равновесные концентрации соответ- Было найдено, что нитрование указанных кислот водной азотной кислотой (с примесью хлоркой кислоты) является реакцией первого порядка по ароматическому соединению. Кроме того, было установлено очень реакое влияние изменения состава среды на скорость реакции. Действительно, уже небольшое изменение в определенных узкиж пределах концентрации либо азотной, либо хлорной кислот+ лйб< воды сразу переводит реакцию от очень малой к очень большой скорости. Существуют, таким образом, пороги концентраций компонентов среды, при переходе через которые медленная реакция становится очень быстрой. Вблизи таких порогов добавка NaCIO 4 ускоряет, а добавка NaN03 замедляет нитрование. Большинство авторов, рассматривавших вопрос о проявлении синергизма в смесях антиоксидантов различного типа, использовали в своих работах произвольные соотношения концентраций компонентов смеси, не учитывая при этом, что изменение молярной доли отдельных антиоксидантов может сильно изменить масштаб синергетического эффекта [27]. Луковников с сотрудниками [27, 28] впервые исследовали зависимость длительности периодов индукции при окислении полипропилена от молярного состава бинарных смесей антиоксидантов при постоянной суммарной концентрации. Типичные зависимости, найденные ими, графически представлены на рис. 7.2 и 7.3 [28]. 5.5.1. Использование области низких концентраций компонентов каталитических систем Проведению кинетических экспериментов для получения зависимостей концентраций с,-, конверсии Xi или выходов х,А от времени или условного времени пребывания V/FA,V или тк/Г^,о обычно предшествует постановка балансовых опытов. Целью этих опытов является проверка применимости выбранных методик эксперимента и анализа с использованием соотношений материального баланса. Для такой проверки на описанных выше экспериментальных установках ставят один или несколько экспериментов, анализируя по возможности полный состаь реакционной массы при какой-либо конверсии или врсмепь пребывания. При этом число определяемых компонентов реакционной массы должно превышать число ключевых веществ. Для анализа используют принятые для исследования реакции методики определения концентраций компонентов реакционной массы, дополняя их при необходимости выделением одного или нескольких веществ с их идентификацией и измерением количества. На примере уравнения (V.6) опишем определение количества и состава жидкой и газовой фаз. Если уравнение (V.6) напишем по числу компонентов, то увидим, что число неизвестных на одно больше, чем число уравнений. Поэтому L и Xi определяют методом последовательных приближений. Задаются разными значениями L между 0 и 1. Затем определяют Xt для всех компонентов. После чего проверяют материальный баланс системы: сумма молярных концентраций компонентов в жидкой фазе должна быть равной единице, т. е. 2^ = 1. Если это условие не удовлетворяется, то задают новое значение L и расчет повторяют, При L = 0 находят, что сумма концентраций компонентов равна 1,74, т. больше единицы. Значит, жидкая фаза существует (X2 + XS + XA<^1 указало t на отсутствие жидкой фазы). ности метода расчета равновесных концентраций компонентов. Практически любая смесь может быть охарактеризована по ее общей однородности, микроструктуре и макроструктуре. Однородность смеси экспериментально определяют, измеряя вариацию концентрации или содержания какого-либо компонента в смеси путем отбора образцов или проб из различных частей смеси, причем так, чтобы они статистически представляли эту смесь. В однородной системе распределение концентраций компонентов должно подчиняться биномиальному закону. Отклонение полученного экспериментально распределения от теоретического биномиального может поэтому служить мерой степени однородности (неоднородности) смеси. зован на мономере, являющемся конечным звеном цепи, к константе скорости реакции его с другим мономером в системе. Величина г\ > 1 означает, что активный центр должен легче реагировать с однотипным мономером, a A-J < 1 - преимущественно с другим мономером. Значения rt не зависят от способа выражения концентраций мономеров. Состав сополимера зависит от относительных концентраций мономеров в исходной смеси и не зависит от разбавления и общей скорости реакции. Изменение г\ и г2 свидетельствует об изменении механизма реакции. Пример 414. Выведите зависимость общей концентрации активных частиц, а также [М] и [М2] в отдельности, при сополимеризации двух мономеров в стационарных условиях от концентраций мономеров [Mj] и [М2], скорости убыли концентрации мономера Мь констант скорости гомополимери-зации и констант сополимеризации. 422. Выведите зависимость общей концентрации активных частиц М", а также М\ и М2 в отдельности, при сополимеризации двух мономеров в стационарных условиях, от концентраций мономеров [Mi] и [М2], скорости сополимеризации, констант скорости гомополимеризации и констант сополимеризации. * Очевидно, что в формулы гл. 3, где указано соотношение концентраций мономеров, например [М!]/[М2], можно подставлять численные выражения не только в виде мольных концентраций, но и в других единицах, например мол. %, мольных долях, молях. Зависимость состава сополимеров от состава смеси мономеров удобно характеризовать диаграммой состав мономерной смеси — состав сополимера (рис. 1.1). Форма получаемых кривых (1 — 4) зависит от значений г\ и г2. При этом возможны следующие слу-• чаи: 1) г\ — г2 = 1, т. е. для всех соотношений концентраций мономеров в реакционной смеси состав сополимера равен составу исходной смеси; 2) г\ > 1, гч < 1, т. е. для всех соотношений концентраций мономеров в исходной смеси сополимер обогащен звеньями MI; 3) г\ < 1, г2> 1, т. е. для всех исходных соотношений концентраций мономеров сополимер обогащен звеньями М2; 4) г\ < 1 и г2 < 1, т. е. при малых содержаниях MI в исходной смеси мономеров сополимер обогащен звеньями Мь а при больших — звеньями М2. В последнем случае наблюдается склонность к чередованию в сополимере звеньев MI и М2, которая тем больше, чем ближе к нулю значения г\ и г2. Случай г\ > 1 и г2 > 1, Пример 414. Выведите зависимость общей концентрации активных частии, а также [М'(] и [^i] B отдельности, при со полимеризации двух мономеров в стационарных условиях от концентраций мономеров [М[] и [^з], скорости убыли концентрации мономера Mt, констант скорости [Омонолимери-лации и констант сополимеризании. 422, Выведите зависимость общей концентрации активны* частиц М", а также М', и М*2 в отдельности, при сополимеризации двух мономеров в стационарных условиях, от концентраций мономеров [Mi] и [М2], скорости сополимеризацни, констаат скорости г ом о полимеризации и констант сополимери- * Очевидно, что в формулы гл, 3, где указано соотношение концентраций мономеров, например [Mi]/[Mj], можно подставлять численные выражения ве только в виде мольных концентраций, но -и в других единицах, например мол. %, мольных долях, молях. ответствующих исходных концентраций мономеров в реакционной сме- ризации F! и г2и концентраций мономеров описывается уравнением Майо - Состав образующегося сополимера зависит, следовательно, от соотношения концентраций мономеров в исходной смеси. Поскольку параметры г^ и г% являются отношением констант роста, они отражают тенденцию растущих цепей к присоединению одного из мономеров. Если значение г близко к 1, это значит, что присоединение MI и М2 происходит статистически равновероятно; если г>1, то это значит, что активный центр предпочтительно присоединяет «свой» мономер. Константы сополимеризации слабо зависят от температуры реакции, поскольку они являются отношением двух констант роста. Однако, строго говоря, они относятся только к температуре реакции. Поэтому, приводя значения констант сополимеризации, необходимо указывать температуру, при которой проводилась реакция.  Концентрация исходного Концентрация компонентов Концентрация перекисей Концентрация промежуточного Концентрация реагентов Концентрация сероводорода Концентрация углеводородов Концентрации ацетилена Каталитически активного |
- |
Навигация