Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
28
3.Właściwościukładówreagujących
3.3.Kinetycznacharakterystykaukładureagentów
wstaniereakcji
3.3.1.Szybkośćreakcji
Wielkością,któraokreśladynamikęprocesuchemicznego,jestszybkośćzacho-
dzącychreakcji.Istotąreakcjichemicznejsąprzemiany,którymulegająmolekuły
reagentów.Każdątakąprzemianęnazywasięaktemreakcyjnym.Miarąszybkości
reakcjijestliczbaaktówreakcyjnychzachodzącychwciągujednostkiczasuwjednostce
objętościukładu.Zgodnieztądefinicjąszybkośćreakcjijestwielkościąintensywną,
gdyżniezależyodwielkości(objętości)układu.Przystosowaniutakzdefiniowanej
szybkościreakcjikoniecznejestoperowaniebardzodużymiliczbami,coniejest
wygodnewobliczeniachtechnologicznych,dotyczącychprocesówchemicznychza-
chodzącychwskaliprzemysłowej.Dlategonaogółstosujesięinaczejzdefiniowaną
szybkośćreakcji,cojednakniezmieniajejsensu.
Szybkośćreakcjiokreślasięjakoilośćprzetworzonegosubstratulubilośćwy-
tworzonegoproduktu,wciągujednostkiczasuiwjednostceobjętościukładu.
Szybkośćreakcjimożnaodnieśćdodowolnegosubstratulubproduktu.Wyraża
sięjąwtakichjednostkach,jak
ms
mol;
3
⋅
dms
g
3
⋅
;
mh
kg
3
⋅
lubinne.Biorącpoduwagę
ilośćprzetwarzanegosubstratuA,szybkośćreakcjiokreślasięjako
r
=
v
1
r
⋅
d
n
d
[A]
τ
R
⎡
⎢
⎣
ms
mol9
3
⋅
⎤
⎥
⎦
(3.9)
gdziedn[A]
R
jestilościąsubstratu,któryzostałprzetworzonywczasied
τ
,av
r
jest
czynnąobjętościąreaktora.
Takokreślonaszybkośćreakcji
r
jestszybkościąśredniąodnoszącąsiędocałej
objętościczynnejreaktorav
r
idoczasutrwaniaprocesud
τ
.Ponieważszybkośćreakcji
zmieniasięwtokuprocesu,wprowadzasiępojęciechwilowej(rzeczywistej)szybkości
reakcji.Stosującpochodnąliczbymolireagentawzględemczasudni/d
τ
,rzeczywistą
szybkośćreakcjidefiniujesięnastępująco:
r
=±
v
1
r
⋅
d
d
n
τ
i
⎡
⎢
⎣
ms
mol9
3
⋅
⎤
⎥
⎦
(3.10)
gdzien
i
jestliczbąmolidowolnegosubstratulubproduktureakcji.Jeślidotyczyona
substratu(dn
i
<0),stosujesięznak„–”,ajeśliproduktu(dn
i
>0),toznak„+”.Tak
zdefiniowanaszybkośćreakcjirmawartośćdodatnią.
