Главная -> Словарь

Хемосорбционных процессов

На основе экспериментальных данных окисление воздухом в жидкой фазе при 6 am и 145 °С в присутствии нафтената кобальта можно рассматривать как гомогенную жидкофазную реакцию, так как скорость хемосорбции кислорода практически не зависит от объема газовой фазы.

Метод хемосорбции кислорода.......... 89

Метод хемосорбции кислорода

Объектом исследования служил цеолит NaX, сформованный без связующих веществ . Дегидратацию цеолита и разложение адсорбированного им в пароной фазе К11 проводили в вакууме. Для исследования стадии образовании никельцеолитпых катализаторов использовался весовой метод и ИК-спектры. Поверхность и дисперсность введенного в цеолит никеля определялись импульсным хроматогра-фическим методом по хемосорбции кислорода , а также объемным методом по хемосорбции водорода и монооксида углерода . О дисперсности никеля в цеолите судили по отношению числа хемосорбированных атомов кислорода к общему числу атомов никеля на носителе . Каталитические свойства никельцеолитных контактов исследовали на модельной реакции гидрирования бензола безградиентным методом.

Для приготовления пикельцеолитпых катализаторов использовали цеолит NaX зернением 0,6.'i —1,0 мм, гранулированный без связующих веществ . Методика введения карбонила никеля в цеолит и его разложение описаны в работах . Содержание никеля в образцах определяли комплексометрическим , а его поверхность — хроматографическим методами по величине хемосорбции кислорода. Среднюю дисперсность никеля рассчитывали для кубической

Сходный тип хемосорбции кислорода осуществляется на оксидных и солевых катализаторах, где сорбция происходит по иону переходного металла. Последний окисляется при этом до высшего валентного состояния.

При хемосорбции кислорода серебро становится похожим на переходный металл и приобретает способность адсорбировать зтилеи2. Адсорбированный кислород и этилен могут взаимодействовать друг с другом и с катализатором и образовать активный комплекс. Возможно, что при избытке кислорода лимитирующей стадией каталитического процесса может быть адсорбция этилена, при избытке этилена — адсорбция кислорода, а в промежуточных случаях — реакция образования активного комплекса. При этом избирательность зависит от прочности связи адсорбированных реагентов с поверхностью катализатора18. Пока еще остается неяс-

Теплоты хемосорбции кислорода на металлах значительно превышают теплоты хемосорбции азота и еще более - водорода. По мере роста степени заполнения теплота адсорбции кислорода уменьшается.

При оценке активной поверхности по хемосорбции кислорода за основу был взят импульсный метод,разработанный в ИК СО АН СССР применительно к катализаторам, содержащим никель. По этому методу определяется быстрая,необратимая при данных условиях хемо-сорбция кислорода на исследуемом катализаторе . Катализатор восстанавливается водородом,продувается гелием для удаления водорода,хемосорбированного при восстановлении,затем охлаждается до комнатной температуры. Кислород вводится в поток гелия пробоотборным краном порциями по 0,18 см до тех пор,пока пик кислорода,зарегистрированный на выходе из адсорбера, не достигнет постоянной величины.

Рис.3. Схема установки для определения хемосорбции кислорода:

На рис Л представлена зависимость активности К от количества активных центров на поверхности катализатора BQ , определенного по хемосорбции кислорода. Оказалось, что для всех серий катализаторов эта зависимость линейна, т.е. с увеличением количества активных компонентов растет число активных центров, что приводит к повышению активности катализатора. Причём состав и природа этих активных центров, вероятно, не изменится в исследованном диапазоне концентраций активных компонентов.

Надо отметить, что в катализе одинаково важны как физичес — кие так и химические закономерности каталитического действия. Так без знания химической сущности катализа невозможен научно обоснованный подбор типа и химического состава катализатора. А кинетическое описание каталитической реакции на данном катализаторе невозможно без знания закономерностей физических процессов, протекающих на границе раздела фаз, например, адсорбционных процессов.

Для этих же целей можно пользоваться относительной полярностью ингибиторов , которая характеризует силу адсорбционно-хемосорбционных процессов на положительно или отрицательно поляризованных металлических электродах. Для анодных ингибиторов ОПИ составляет:

Взаимодействие битума с минеральным материалом на их общей поверхности раздела, связанное с протеканием адсорбционных и хемосорбционных процессов, вызывает изменение дисперсной структуры битума в тонких пограничных слоях, что обусловливает отличие свойств битума в этих слоях по сравнению со свойствами в объеме.

В этом случае прочность асфальтобетона и битумоминерального материала определяется характером хемосорбционных процессов, происходящих на активной поверхности минерального материала при взаимодействии с поверхностно-активными веществами битума. Можно полагать, что чем больше поверхностно-активных веществ содержится в битуме, тем лучше обеспечивается протекание

хемосорбционных процессов на минеральной поверхности и, следовательно, тем выше будет прочность асфальтобетона.

Изменение природы поверхности каменного материала с целью облегчения протекания на ней процессов хемосорбционного взаимодействия с битумом должно сказаться на структуре тонких слоев битума, граничащих с поверхностью каменного материала. Как было показано в гл. VI, на инактивной поверхности каменного материала с понижением толщины слоя в условиях приложенного с постоянной скоростью напряжения сдвига происходит разрушение пространственной структуры битума высокими градиентами скорости, развивающимися в тонких слоях. При этом значения вязкости « когезии битума с уменьшением толщины слоя понижаются. В отличие от этого на активной поверхности за счет хемосорбционных процессов происходит ориентированное упрочнение пограничных слоев битума, что выражается в резком повышении его когезии и вязкости с уменьшением толщины слоя.

На рисунке представлено изменение концентрации ПЩ в закрепленном грунте- в зависимости от температуры . При смешении грунта с вяжущим веществом вследствие разбавления происходит резкое уменьшение концентрации ПЩ по сравнение с исходным вяжущим веществом. С ростом температуры от -3 до 20°С происходит небольшое увеличение числа ПЩ вследствие «ермоокислителышх процессов в разжижи-теле, содержащем значительное количество неустойчивых непредельных углеводородов. Выше 40°С разжижитель удаляется .из грунта путем испарения, а оставшиеся углеводороды вяжущего адсорбируется на поверхности грунта, причем общая концентрация ПЩ падает^ в следствие хемосорбционных процессов. ,

Надо отметить, что в катализе одинаково важны как физические, так и химические закономерности каталитического действия. Так, без знания химической сущности катализа невозможен научно обоснованный подбор типа и химического состава катализатора. А кинетическое описание каталитической реакции на данном катализаторе невозможно без знания закономерностей физических процессов, протекающих на границе раздела фаз, например, адсорбционных процессов.

Существует три варианта хемосорбционных процессов - хе-моадсорбция, хемоабсорбция и хемоэкстракция.

Надо отметить, что в катализе одинаково важны как физические, так и химические закономерности каталитического действия. Так, без знания химической сущности катализа невозможен научно обоснованный подбор типа и химического состава катализатора. А кинетическое описание каталитической реакции на данном катализаторе невозможно без знания закономерностей физических процессов, протекающих на границе раздела фаз, например, адсорбционных процессов.

-катализаторами, сорбентами, добавляемыми к нефтепродуктам для проведения химических реакций, сорбционных и хемосорбционных процессов ;