Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Podstawoweobliczeniawtechnologiichemicznej
(1.37),wpływciśnienianaszybkośćreakcjimożebyćznaczny.Wykorzystujesięto
wpraktyce.
Wpływkatalizatorównaszybkośćreakcji0Katalizatoremnazywasięsubstan-
cję,którabiorącudziałwreakcjichemicznejwpływanajejmechanizminajejszyb-
kość,przyczymsubstancjatapraktycznieniezużywasięwtokuprocesu.Katalizator
możewystępowaćwtejsamejfazie,coreagenty(jesttokatalizahomogeniczna),
jednakczęstotworzyfazęodrębną(katalizaheterogeniczna).Działaniekatalizatora
powodujezmianęmechanizmureakcjiwtakisposób,żezmniejszasięjejenergia
aktywacji,przezcojejszybkośćmożewzrosnąćwielokrotnie.Szczególnajestrola
katalizatorów,gdystosujesięjewukładachzłożonych,wktórychzachodziwiele
różnychreakcji(następczych,konkurencyjnych).Wtakichukładachkatalizatormo-
żedziałaćwybiórczo,czyliselektywnie,katalizująctylkoniektórereakcjespośród
wielu,którewdanymukładziemogązachodzić.Przezzastosowanieodpowiedniego
katalizatoramożnauzyskaćpożądanyproduktzdużąwydajnością,przyniewielkiej
wydajnościreakcjiniepożądanych.
JeżelireakcjamacharakterodwracalnytypuAB,towprowadzeniekatalizato-
rapowodujeobniżenieenergiiaktywacjireakcjicząstkowychzachodzącychwobu
kierunkach(rys.1.8).Wtedynastępujerównoczesnywzrostszybkościobureakcji
A→BorazB→A.Obecnośćkatalizatorawpływanaszybkośćreakcjichemicz-
nych,jednakniezmieniastanurównowagitermodynamicznejukładu.
Rys01080Wpływkatalizatoranaenergięaktywacji.Poziomyenergiireagentówizespołuaktywnego
wreakcjiodwracalnejAB,EZ—bezkatalizatora,EZkat—zkatalizatorem,EA,EB—-poziom
energiisubstratuiproduktu,∆H—entalpiareakcji
Mechanizmprocesówkatalizyheterogenicznejjestzłożony,wieloetapowy.Jeżeli
katalizatorjestciałemstałym,toreakcjazachodzimiędzyreagentamiznajdującymi
sięnajegopowierzchni.Pierwszymetapemtakiegoprocesujestadsorpcjacząste-
czeksubstratównapowierzchnikatalizatora.Wmiejscach(tzw.centrach)aktywnych
katalizatoraczasteczkireagentówulegająchemisorpcji,tworzącwiązaniechemiczne
zaktywnymelementempowierzchni.Powodujetonaruszenieichpierwotnejstruktury
