Інтенсивне ультразвуком Реактори з нерухомим шаром

Факти варті знати

Ультразвукова кавітація та сонохімія

Вплив ультразвукового зв'язку на рідини призводить до утворення шламу акустична кавітація. Акустична кавітація називає феномен швидкого формування, зростання та імплозійного колапсу заповнених парою порожнин. Це створює дуже короткоживучі "гарячі точки" з екстремальними піками температури до 5000K, дуже високими показниками нагрівання / охолодження вище 10⁹Кс^-1, і тиску 1000 атм з відповідними диференціалами – все в наносекундному житті.
Область досліджень Сонохімія Досліджує вплив ультразвуку на формування акустичної кавітації в рідинах, що ініціює та / або посилює хімічну активність у розчині.

Гетерогенні каталітичні реакції

У хімії гетерогенний каталіз відноситься до типу каталітичної реакції, коли фази каталізатора та реагуючих речовин відрізняються один від одного. У контексті гетерогенної хімії фаза використовується не тільки для розмежування твердої речовини, рідини та газу, але й до незмішуваних рідин, наприклад, масла та води.
Під час гетерогенної реакції один або декілька реагентів зазнають хімічної зміни при інтерфейсі, наприклад, на поверхні твердого каталізатора.
Рівень реакції залежить від концентрації реагентів, розміру частинок, температури, каталізатора та інших факторів.
Концентрація реагентів: Загалом, збільшення концентрації реагенту збільшує швидкість реакції через більший інтерфейс і, таким чином, збільшує передачу фази між частинками реагуючої речовини.
Розмір частки: Якщо один із реагентів є твердою часткою, то він не може бути відображений у рівнянні швидкості, оскільки рівняння швидкості показує лише концентрації, а тверді речовини не можуть мати концентрації, оскільки вони знаходяться в іншої фазі. Проте розмір частинок твердої речовини впливає на швидкість реакції через наявну площа поверхні для фазового переміщення.
Температура реакції: Температура пов'язана з константою швидкості через рівняння Арреніуса: k = Ae^{-Еа / РТ}
Де Ea - енергія активації, R - загальна газова константа, T - абсолютна температура в Кельвіні. A - фактор Arrhenius (частота). е^{-Еа / РТ} дає кількість часток під кривою, які мають енергію більше, ніж енергія активації, Ea.
Каталізатор: У більшості випадків реакції відбуваються швидше з каталізатором, тому що вони вимагають меншої енергії активації. Гетерогенні каталізатори забезпечують шаблонну поверхню, на якій відбувається реакція, тоді як однорідні каталізатори утворюють проміжні продукти, які вивільняють каталізатор протягом наступного етапу механізму.
Інші фактори: Інші фактори, такі як світло, можуть вплинути на певні реакції (фотохімія).

Нуклеофільна заміна

Нуклеофільна заміна є фундаментальним класом реакцій в органічній (і неорганічній) хімії, при якій нуклеофіл селективно зв'язується у формі бази Льюїса (як донора електронної пари) з органічним комплексом з позитивним або частково позитивним (+ ve) заряд атома або групи атомів, щоб замінити залишкову групу. Позитивний або частково позитивний атом, який є акцептором електронної пари, називається електрофільм. Вся молекулярна одиниця електрофолію та відхідної групи зазвичай називають субстратом.
Нуклеофільна заміна може спостерігатися як два різні шляхи – S_н1 і S_н2 реакція Яка форма механізму реакції – с_н1 або S_н2 – відбувається залежно від будови хімічних сполук, типу нуклеофіла і розчинника.

Типи дезактивації каталізатора

• Отруєння каталізмом - це термін сильної хемосорбції видів на каталітичних ділянках, які блокують ділянки каталітичної реакції. Отруєння може бути оборотним або необоротним.
• Нанесення на поверхню означає механічне розкладання каталізатора, де виділяють від рідкої фази на каталітичну поверхню та пори каталізатора.
• Термічна деградація та спікання призводять до втрати каталітичної поверхні, зони підтримки та реакцій активної фази підтримки.
• Пароутворення означає форму хімічної деградації, де газова фаза реагує з каталітичною фазою для отримання летких сполук.
• Паро-тверде тіло і твердо-тверді реакції призводять до хімічної дезактивації каталізатора. Пар, підтримка або промотор реагує з каталізатором так, що виробляється неактивна фаза.
• Видалення або дроблення частинок каталізатора призводить до втрати каталітичного матеріалу через механічне стирання. Площа внутрішньої поверхні каталізатора втрачається через механічне дроблення частинки каталізатора.