Wissenswertes

Ultraschall Kavitation und Sonochemistry

Kupplungsleistung Ultraschall in Flüssigkeiten ein Schlämmen führt Akustische Kavitation. Akustische Kavitation bezieht sich auf das Phänomen der raschen Bildung, des Wachstums und implosive Zusammenbruch Dampfgefüllte Hohlräume. Dies erzeugt sehr kurzlebig „hot spots“ mit extremen Temperaturspitzen von bis zu 5000 K, sehr hohen Heiz- / Kühlraten von über 10⁹Ks^-1Und Drücken von 1000atm mit jeweiligen Differentialen – alle innerhalb Nanosekunde Lebensdauer.
Das Forschungsgebiet der Sonochemie die Wirkung von Ultraschall untersucht in Flüssigkeiten in akustische Kavitation bilden, die initiiert und / oder verbessern die chemische Aktivität in einer Lösung.

Heterogene katalytische Reaktionen

In der Chemie bedeutet die heterogene Katalyse auf die Art der katalytischen Reaktion, bei der die Phasen des Katalysators und die Reaktanten voneinander unterscheiden. In Zusammenhang mit der heterogenen Chemie wird Phase nicht nur verwendet, um zwischen Feststoff, Flüssigkeit zu unterscheiden, und Gas, aber es bezieht sich auch auf nicht mischbare Flüssigkeiten, z.B. Öl und Wasser.
Während einer heterogenen Reaktion, ein oder mehrere Reaktanten durchlaufen eine chemische Veränderung an einer Grenzfläche, z.B. auf der Oberfläche eines festen Katalysators.
Die Reaktionsgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit von der Konzentration der Reaktanten, der Partikelgröße, Temperatur, Katalysator und weiteren Faktoren ab.
Reaktandenkonzentration: Im Allgemeinen erhöht eine Erhöhung der Konzentration eines Reaktanten die Reaktionsgeschwindigkeit aufgrund der größeren Oberfläche und dadurch ein größeren Phasenübergang zwischen Reaktantpartikel.
Partikelgröße: Wenn einer der Reaktanten ein Feststoffpartikel ist, dann kann es nicht in der Geschwindigkeitsgleichung angezeigt werden, da nur die Geschwindigkeitsgleichung Konzentrationen zeigt und Feststoffe können eine Konzentration haben, da in einer anderen Phase ist. Jedoch beeinflußt die Teilchengröße der festen, die Reaktionsgeschwindigkeit aufgrund der zur Verfügung stehenden Oberfläche für den Phasentransfer.
Reaktionstemperatur: Die Temperatur wird im Zusammenhang mit der Geschwindigkeitskonstante durch die Arrhenius-Gleichung: k = Ae^{-Sie / RT}
Wo Ea die Aktivierungsenergie ist, R die universelle Gaskonstante und T die absolute Temperatur in Kelvin. A ist die Arrhenius (Frequenz) Faktor. e^{-Sie / RT} gibt die Anzahl von Teilchen unter der Kurve, die Energie größer ist als die Aktivierungsenergie hat, Ea.
Katalysator: In den meisten Fällen treten Reaktionen mit einem Katalysator schneller, weil sie weniger Aktivierungsenergie erfordern. Heterogene Katalysatoren stellen eine Schablonenoberfläche bei der die Reaktion auftritt, während homogene Katalysatoren Zwischenprodukte bilden, die den Katalysator während eines nachfolgenden Schrittes des Mechanismus freisetzen.
Andere Faktoren: Andere Faktoren wie Licht können bestimmte Reaktionen beeinflussen (Photochemie).

nucleophile Substitution

Nucleophile Substitution ist eine grundlegende Klasse von Reaktionen in der organischen (und anorganisch) Chemie, in dem ein Nucleophil selektiv Bindungen in Form einer Lewis-Base (als Elektronenpaar-Donator) mit einem organischen Komplex mit oder Angriffen des positive oder teilweise positive (+ ve) Ladung eines Atoms oder eine Gruppe von Atomen mit einer Abgangsgruppe zu ersetzen. Die positiven oder teilweise positive Atome, das der Elektronenpaar-Akzeptor ist, wird ein Elektrophil bezeichnet. Die gesamte molekulare Einheit des Elektro und die Abgangsgruppe ist in der Regel das Substrat genannt.
Die nucleophile Substitution kann als zwei verschiedene Wege beobachtet werden – S_n1 und S_n2-Reaktion. Welche Form des Reaktionsmechanismus – s_n1 oder S_n2 – erfolgt, ist abhängig von der Struktur der chemischen Verbindungen, die Art des Nucleophils und des Lösungsmittels.

Arten der Katalysatordesaktivierung

• Katalysatorvergiftung ist die Bezeichnung für die starke Chemisorption von Arten an katalytischen Stellen, welchen Block Stellen für katalytische Reaktion. Vergiftung kann reversibel oder irreversibel sein.
• Fouling bezieht sich auf einen mechanischen Abbau des Katalysators, wo Arten von Fluidphase deposite auf der katalytischen Oberfläche und in Katalysatorporen.
• Thermischer Abbau und Sintern führt zum Verlust der katalytischen Oberflächenbereich, Auflagebereich und aktive phasen Auflagerkräfte.
• Dampfbildung bedeutet eine chemische Abbau Form, wobei die Gasphase mit der Katalysatorphase reagiert, um flüchtige Verbindungen zu erzeugen.
• Dampf-Feststoff-und Fest-Fest-Reaktionen führen zur chemischen Desaktivierung des Katalysators. Dampf, Träger oder Promotor reagiert mit dem Katalysator, so dass eine inaktive Phase erzeugt wird.
• Attrition oder Zerdrücken des Katalysatorteilchen führt zum Verlust des katalytischen Materials durch mechanische Abrieb. Die innere Oberfläche des Katalysators verloren geht aufgrund mechanischer induzierten Zerkleinerung des Katalysatorteilchens.