અલ્ટ્રાસોનિકલી ઇન્ટેન્સિફાઇડ ફિક્સ્ડ બેડ રિએક્ટર

જાણવા લાયક હકીકતો

અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ અને સોનોકેમિસ્ટ્રી

પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડને પ્રવાહીમાં જોડવાથી સ્લરી પરિણમે છે એકોસ્ટિક પોલાણ. એકોસ્ટિક પોલાણ એ વરાળથી ભરેલા ખાલી જગ્યાઓના ઝડપી નિર્માણ, વૃદ્ધિ અને વિસ્ફોટક પતનની ઘટનાનો ઉલ્લેખ કરે છે. આ 5000K સુધીના આત્યંતિક તાપમાનના શિખરો સાથે ખૂબ જ અલ્પજીવી "હોટ સ્પોટ્સ" જનરેટ કરે છે, ખૂબ ઊંચા હીટિંગ / ઠંડક દર 10 થી ઉપર⁹Ks^-1, અને સંબંધિત તફાવતો સાથે 1000atm ના દબાણ – બધું નેનોસેકન્ડના જીવનકાળમાં.
ના સંશોધન ક્ષેત્ર સોનોકેમિસ્ટ્રી પ્રવાહીમાં એકોસ્ટિક પોલાણની રચનામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરની તપાસ કરે છે, જે ઉકેલમાં રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ શરૂ કરે છે અને/અથવા વધારે છે.

વિજાતીય ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ

રસાયણશાસ્ત્રમાં, વિજાતીય ઉત્પ્રેરક ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાના પ્રકારનો ઉલ્લેખ કરે છે જ્યાં ઉત્પ્રેરક અને પ્રતિક્રિયાઓના તબક્કાઓ એકબીજાથી અલગ હોય છે. વિજાતીય રસાયણશાસ્ત્રના સંદર્ભમાં, તબક્કાનો ઉપયોગ માત્ર નક્કર, પ્રવાહી અને વાયુ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે થતો નથી, પરંતુ તે અવિભાજ્ય પ્રવાહી, દા.ત. તેલ અને પાણીનો પણ ઉલ્લેખ કરે છે.
વિજાતીય પ્રતિક્રિયા દરમિયાન, એક અથવા વધુ રિએક્ટન્ટ્સ ઇન્ટરફેસ પર રાસાયણિક ફેરફારમાંથી પસાર થાય છે, દા.ત. ઘન ઉત્પ્રેરકની સપાટી પર.
પ્રતિક્રિયા દર રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા, કણોનું કદ, તાપમાન, ઉત્પ્રેરક અને આગળના પરિબળો પર આધારિત છે.
રિએક્ટન્ટ એકાગ્રતા: સામાન્ય રીતે, રિએક્ટન્ટની સાંદ્રતામાં વધારો મોટા ઇન્ટરફેસને કારણે પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો કરે છે અને ત્યાંથી રિએક્ટન્ટ કણો વચ્ચે વધુ તબક્કાના ટ્રાન્સફર થાય છે.
કણોનું કદ: જ્યારે રિએક્ટન્ટ્સમાંથી એક ઘન કણ હોય છે, ત્યારે તે દર સમીકરણમાં પ્રદર્શિત કરી શકાતું નથી, કારણ કે દર સમીકરણ માત્ર સાંદ્રતા દર્શાવે છે અને ઘન પદાર્થો એક અલગ તબક્કામાં હોવાથી એકાગ્રતા ધરાવી શકતા નથી. જો કે, તબક્કો ટ્રાન્સફર માટે ઉપલબ્ધ સપાટી વિસ્તારને કારણે ઘનનું કણોનું કદ પ્રતિક્રિયા દરને અસર કરે છે.
પ્રતિક્રિયા તાપમાન: તાપમાન એરેનિયસ સમીકરણ દ્વારા સ્થિર દર સાથે સંબંધિત છે: k = Ae^-Ea/RT
જ્યાં Ea એ સક્રિયકરણ ઊર્જા છે, R એ સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરાંક છે અને T એ કેલ્વિનમાં સંપૂર્ણ તાપમાન છે. A એ આર્હેનિયસ (આવર્તન) પરિબળ છે. ઇ^-Ea/RT વળાંક હેઠળના કણોની સંખ્યા આપે છે જે સક્રિયકરણ ઊર્જા કરતાં વધુ ઊર્જા ધરાવે છે, Ea.
ઉત્પ્રેરક: મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ઉત્પ્રેરક સાથે પ્રતિક્રિયાઓ ઝડપથી થાય છે કારણ કે તેને ઓછી સક્રિયકરણ ઊર્જાની જરૂર પડે છે. વિજાતીય ઉત્પ્રેરક ટેમ્પલેટ સપાટી પ્રદાન કરે છે કે જેના પર પ્રતિક્રિયા થાય છે, જ્યારે સજાતીય ઉત્પ્રેરક મધ્યવર્તી ઉત્પાદનો બનાવે છે જે મિકેનિઝમના અનુગામી પગલા દરમિયાન ઉત્પ્રેરકને મુક્ત કરે છે.
અન્ય પરિબળો: પ્રકાશ જેવા અન્ય પરિબળો ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાઓ (ફોટોકેમિસ્ટ્રી) ને અસર કરી શકે છે.

ન્યુક્લિયોફિલિક અવેજી

ન્યુક્લિયોફિલિક અવેજી એ કાર્બનિક (અને અકાર્બનિક) રસાયણશાસ્ત્રમાં પ્રતિક્રિયાઓનો એક મૂળભૂત વર્ગ છે, જેમાં ન્યુક્લિયોફિલ પસંદગીપૂર્વક લેવિસ બેઝ (ઇલેક્ટ્રોન જોડી દાતા તરીકે) ના રૂપમાં ઓર્ગેનિક સંકુલ સાથે જોડાય છે અથવા હકારાત્મક અથવા આંશિક રીતે હકારાત્મક (+ve) સાથે હુમલો કરે છે. છોડવાના જૂથને બદલવા માટે અણુ અથવા અણુઓના જૂથનો ચાર્જ. સકારાત્મક અથવા આંશિક હકારાત્મક અણુ, જે ઇલેક્ટ્રોન જોડી સ્વીકારનાર છે, તેને ઇલેક્ટ્રોફાઇલ કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોફાઇલ અને છોડતા જૂથની સમગ્ર પરમાણુ એન્ટિટીને સામાન્ય રીતે સબસ્ટ્રેટ કહેવામાં આવે છે.
ન્યુક્લિયોફિલિક અવેજી બે અલગ-અલગ માર્ગો તરીકે અવલોકન કરી શકાય છે – એસ_એન1 અને એસ_એન2 પ્રતિક્રિયા. પ્રતિક્રિયા મિકેનિઝમનું કયું સ્વરૂપ – s_એન1 અથવા એસ_એન2 – થાય છે, તે રાસાયણિક સંયોજનોની રચના, ન્યુક્લિયોફાઇલ અને દ્રાવકના પ્રકાર પર આધારિત છે.

ઉત્પ્રેરક નિષ્ક્રિયકરણના પ્રકાર

• ઉત્પ્રેરક ઝેર એ ઉત્પ્રેરક સાઇટ્સ પર પ્રજાતિઓના મજબૂત રસાયણ શોષણ માટેનો શબ્દ છે જે ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયા માટે સાઇટ્સને અવરોધિત કરે છે. ઝેર ઉલટાવી શકાય તેવું અથવા ઉલટાવી શકાય તેવું હોઈ શકે છે.
• ફાઉલિંગ એ ઉત્પ્રેરકના યાંત્રિક અધોગતિનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યાં પ્રવાહી તબક્કામાંથી પ્રજાતિઓ ઉત્પ્રેરક સપાટી પર અને ઉત્પ્રેરક છિદ્રોમાં જમા થાય છે.
• થર્મલ ડિગ્રેડેશન અને સિન્ટરિંગના પરિણામે ઉત્પ્રેરક સપાટી વિસ્તાર, સપોર્ટ વિસ્તાર અને સક્રિય તબક્કા-સપોર્ટ પ્રતિક્રિયાઓનું નુકસાન થાય છે.
• બાષ્પ રચનાનો અર્થ થાય છે રાસાયણિક અધોગતિનું સ્વરૂપ, જ્યાં ગેસનો તબક્કો ઉત્પ્રેરક તબક્કા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને અસ્થિર સંયોજનો ઉત્પન્ન કરે છે.
• વરાળ-નક્કર અને ઘન-નક્કર પ્રતિક્રિયાઓ ઉત્પ્રેરકના રાસાયણિક નિષ્ક્રિયકરણમાં પરિણમે છે. વરાળ, આધાર અથવા પ્રમોટર ઉત્પ્રેરક સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે જેથી એક નિષ્ક્રિય તબક્કો ઉત્પન્ન થાય.
• યાંત્રિક ઘર્ષણને કારણે ઉત્પ્રેરક સામગ્રીની ખોટમાં પરિણમે ઉત્પ્રેરક કણોનું એટ્રિશન અથવા કચડી નાખવું. ઉત્પ્રેરક કણના યાંત્રિક-પ્રેરિત ક્રશિંગને કારણે ઉત્પ્રેરકની આંતરિક સપાટીનો વિસ્તાર ખોવાઈ જાય છે.