Ultraheli intensiivistatud fikseeritud voodireaktorid

Faktid Tasub teada

Ultraheli kavitatsioon ja sonokheemia

Voolu ultraheli ühendamine vedelikega, mille tulemuseks on läga akustilise kavitatsioon. Akustiline kavitatsioon viitab auru täidetavate tühimike kiirele moodustamisele, kasvule ja implosiveva kokkuvarisemise nähtusele. See loob väga lühiajalised "kuumad kohad", mille äärmuslikud temperatuuripiigid on kuni 5000 K, väga kõrge kütte / jahutuse määr üle 10⁹Ks^-1ja 1000atm rõhk koos vastavate erinevustega – kõik nanosekundi jooksul.
Uurimisvaldkond Sonokheemia uurib ultraheli mõju akustilise kavitatsiooni moodustamisel vedelikes, mis algatab ja / või suurendab lahuses toimuvat keemilist aktiivsust.

Heterogeensed katalüütilised reaktsioonid

Keemias viitab heterogeenne katalüüs katalüütilise reaktsiooni tüübile, kus katalüsaatori ja reagentide faasid erinevad üksteisest. Heterogeense keemia kontekstis ei kasutata faasi mitte ainult tahke, vedeliku ja gaasi eristamiseks, vaid see hõlmab ka segunematuid vedelikke, nt õli ja vesi.
Heterogeense reaktsiooni ajal läbib ühe või mitu reagenti keemilise muutuse liideses, näiteks tahke katalüsaatori pinnal.
Reaktsiooni kiirus sõltub reagentide kontsentratsioonist, osakeste suurusest, temperatuurist, katalüsaatorist ja muudest teguritest.
Reaktsiooni kontsentratsioon: Reaktsioonikontsentratsiooni suurenemine suurendab üldiselt reaktsioonikiirust suurema liidese tõttu ja seeläbi reageerivate osakeste vahelise faasi ülekande kaudu.
Osakese suurus: Kui üks reagentidest on tahke osakese, siis seda ei saa näidata kiiruse võrrandis, kuna kiiruse võrrand näitab ainult kontsentratsioone ja tahketel ainetel ei saa olla kontsentratsiooni, sest nad on erineval faasis. Kuid tahkete osakeste suurus mõjutab reaktsioonikiirust, mis on tingitud olemasoleva pinna pindalast faasi ülekandmiseks.
Reaktsioonitemperatuur: Temperatuur on Arrheniuse võrrandiga seotud kiiruskonstandiga: k = Ae^{-Ea / RT}
Kui Ea on aktiveerimisenergia, siis R on universaalne gaasikonstant ja T on absoluutne temperatuur Kelvinis. A on Arrhenius (sagedus) tegur. e^{-Ea / RT} annab kõvera all olevate osakeste arvu, mille energia on suurem kui aktiveerimisenergia Ea.
Katalüsaator: Enamikul juhtudest esinevad reaktsioonid katalüsaatoriga kiiremini, kuna need nõuavad vähem aktiveerimisenergiat. Heterogeensed katalüsaatorid pakuvad matriitspinda, kus reaktsioon toimub, samas kui homogeensed katalüsaatorid moodustavad vaheprodukte, mis vabastavad katalüsaatorit mehhanismi järgneval etapil.
Muud tegurid: Teised tegurid nagu valgus võib mõjutada teatud reaktsioone (fotokeemia).

Nucleophilic Substitution

Nukleofiilne asendus on orgaanilise (ja anorgaanilise) keemia reaktsioonide põhiklass, milles nukleofiil selektiivselt seob Lewise alust (elektronpalli annetaja) koos orgaanilise kompleksiga, millel on positiivne või osaliselt positiivne (+ ve) lahkuva rühma asendamiseks aatomi või aatomirühma laeng. Positiivset või osaliselt positiivset aatomit, mis on elektronipaari aktseptor, nimetatakse elektrofiiliks. Elektrofiilide ja lahkuvate rühmade kogu molekulaarset üksust nimetatakse tavaliselt substraadiks.
Nukleofiilset asendust võib vaadelda kahe erineva rajaga – S_n1 ja S_n2 reaktsioon. Milline reaktsioonimehhanism – s_n1 või S_n2 – toimub sõltuvalt keemiliste ühendite struktuurist, nukleofiili tüübist ja lahustist.

Katalüsaatori deaktiveerimise tüübid

• Katalüsaatorimürgitus on katalüütilistes kohtades liikide tugev kemosorgeldumine, mis blokeerib katalüütilise reaktsiooni kohti. Mürgistus võib olla pöörduv või pöördumatu.
• Täppimine tähendab katalüsaatori mehaanilist lagunemist, kus vedelate faaside liik kantakse katalüütilisele pinnale ja katalüsaatori pooridesse.
• Termiline lagunemine ja paagutamine põhjustavad katalüütilise pinna, tugipiirkonna ja aktiivse faasitoe reaktsiooni kadu.
• Aurude moodustumine tähendab keemilist lagunemist, kus gaasifaas reageerib lenduvate ühendite saamiseks katalüsaatorifaasis.
• Tahkete ja tahkete tahkete reaktsioonide tulemuseks on katalüsaatori keemiline deaktiveerimine. Aur, tugi või promootor reageerib katalüsaatoriga, nii et tekib inaktiivne faas.
• Katalüsaatori osakeste eemaldamine või purustamine põhjustab mehaanilise kulumise tõttu katalüütilise materjali kadu. Katalüsaatori sisepind on kaotatud katalüsaatori osakese mehaanilise indutseeritud purustamise tõttu.