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公司新聞
實驗室反應釜擴散控制方式

來源: 時間:2012-12-09 09:23:38 次數:

我們已經看到許多實驗室反應釜當溫度升至足夠高時便變成為擴散控制。現在還將證明,在向擴散控制方式過渡時,也能導致s形的放熱曲線,因之,也能得到反應的上部和下部的穩定狀態。 考慮某一涉及氣體在固體表面的放熱反應。
我們已經看到許多實驗室反應釜當溫度升至足夠高時便變成為擴散控制。現在還將證明,在向擴散控制方式過渡時,也能導致s形的放熱曲線,因之,也能得到反應的上部和下部的穩定狀態。
考慮某一涉及氣體在固體表面的放熱反應。在這樣的反應中,固體的作用可能只作為催化劑存在(例如氨在鉑網上的氧化反應),或者是固體也可能參與了反應,并生成新的固相產物或全部轉化為氣體產物。
在足夠低的溫度下,上述所有過程中最緩慢的一步可能是在表面進行的化學反應。但是,在化學反應發生之前,氣體首先必須擴散到達固體表面,這個擴散可能包括通過固體產物層的擴散(如上例中的ZnO)或通過存在于系統中的其它氣體的擴散。在所有這些例子中,其中一個擴散過程應在化學反應過程之前發生,而另一個擴散過程,也就是反應的氣體產物向外擴散的過程,必盆緊接在反應之后。由于擴散的溫度系數通常比化學反應的沮度系數小得多,因而在足夠高的溫度下,通常是擴散過程真正慢于表面反應,這就導致擴散控制方式。其結果是得到反應放熱速率為一S形的曲線,
這樣的情況可根據模型加以說明。為簡化計,設反應速率正比于在氣固表面上氣相的單一組分濃度的一次方。且假定反應只在固體的幾何表面上進行(也就是它的內部多孔性是不重要的)。
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