А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Теорія - пересичення

Теорія пересичення була запропонована С. Рогинским в 1934 р Теорія пересичення розглядає вплив способу приготування каталізатора на його каталітичну активність і приписує вирішальну роль активних центрів, поява яких пов'язана з генезисом каталізатора.

Теорія пересичення виходить із принципу необхідності наявності у поверхні каталізатора надлишкової вільної енергії. Чим вище її величина, тим активніше повинен бути каталізатор. Мірою цієї надлишкової енергії є надлишок вільної енергії на 1 г-моль каталізатора. Її джерелом є вільна енергія хімічної реакції освіти каталізатора. Всі активні каталізатори за цією теорією є енергетично пересиченими - відхилені від термодинамічно стійкого стану мінімуму вільної енергії. Сама надлишкова вільна енергія твердого тіла в каталізі безпосередньо не використовується і не проявляється, але є необхідною передумовою каталітичної активності поверхні.

Теорія пересичення з'явилася тому першим узагальненням, заснованим, з одного боку, на досвіді приготування каталізаторів, з іншого - на результатах фізико-хімічних досліджень, що мають теоретичний характер. Об'єднавши в собі те й інше, вона вилилася в теорію, яка в багатьох випадках виявилася корисною для практики приготування каталізаторів.

Теорія пересичення, подібно висновків Коновалова, що становить одну з її основ, які не відповідала на питання про природу активності поверхні. Правда, вже в своєму первісному вигляді[9, 10]вона класифікувала пересичення на дисперсні, фазові і хімічні відповідно до умов отримання високодисперсних систем, нестійких фаз і тіл з сторонніми включеннями. Однак ця класифікація в кращому випадку могла вважатися лише найзагальнішими зазначенням на групи таких причин, але не на їх конкретну сутність.

Теорія пересичення з'явилася тому першим узагальненням, заснованим, з одного боку, на досвіді приготування каталізаторів, з іншого - на результатах фізико-хімічних досліджень, що мають теоретичний характер. Об'єднавши в собі те й інше, вона вилилася в теорію, яка в багатьох випадках виявилася корисною для практики приготування каталізаторів.

Теорія пересичення, подібно висновків Коновалова, що становить одну з її основ, не відповідала на питання про природу активності поверхні. Правда, вже в своєму первісному вигляді[9, 10]вона класифікувала пересичення на дисперсні, фазові і хімічні відповідно до умов отримання високодисперсних систем, нестійких фаз і. Однак ця класифікація в кращому випадку могла вважатися лише найзагальнішими зазначенням на групи таких причин, але не на їх конкретну сутність.

Теорія пересичення не відображає багатьох сторін активності каталізатора; крім загальних вказівок на три достовірних джерела пересичень (які докладно вивчені і підтверджені досвідом), вона не розкриває щікакіх механізмів активності. Узагальнивши великий експериментальний матеріал певній галузі явищ, вона вказує практичні шляхи створення високо пересичених систем, які є, як правило (але е завжди), активними каталізаторами - в цьому е гідність. У зв'язку з попереднім досвідом, узагальненим і раціонально спрямованим на вирішення нових практичних завдань - її матеріальна основа.

Теорія пересичення враховує, що швидкість утворення нової фази, ступінь дисперсності її, правильність розташування частинок в кристалі та ін. Типовими володарями активних властивостей є стану (структури), термодинамічно нестійкі при даних умовах і володіють надлишковим потенціалом. Такі структури можуть бути при інших зовнішніх умовах термодинамічно стійкими. Теорія пересичення виводить звідси, що загальним чинником, що сприяє високій активності готується каталізатора, є отримання його в умовах, максимально віддалених від рівноважних. Видалення від рівноваги забезпечує наявність надлишкової енергії при утворенні продуктів реакції і сприяє активності готується каталізатора.

Теорія пересичення дозволяє обґрунтувати необхідність дотримання цілого ряду умов, важливих для отримання активних каталізаторів: 1) доцільно готувати каталізатор швидко.

Теорія пересичення Рогінський все ж страждає деякою абстрактністю. Тому теорія пересичення була піддана справедливій критиці. Рогінський, звинувачуючи його в емпіризмі і безмодельності.

Теорія пересичення Рогінський все ж страждає деякою абстрактністю. Тому теорія пересичення була піддана справедливій критиці.

Характеристики носіїв для окислювальних каталізаторів. Відповідно до теорії пересичення необхідною умовою приготування активного контакту є проведення процесу далеко від рівноваги.

Відповідно до теорії пересичення, розробленої С. Рогин-ським, дисперсні і порушені каталитически активні структури можуть бути отримані або в умовах, що супроводжуються максимальним зміною вільної енергії, або в умовах, максимально далеких від рівноваги.

Відповідно до теорії пересичення, по С.

З теорії пересичення випливає ряд рекомендацій щодо приготування каталізаторів. По-перше, розкладання вихідних з'єднань для отримання оксидів слід проводити швидко, тобто при високих температурах. По-друге, необхідно швидко відводити газоподібні продукти реакції, що може бути досягнуто або відкачуванням, або продуванням інертним газом.

Відповідно до теорії пересичення, розробленої С. Рогинским, дисперсні і порушені каталитически активні структури можуть бути отримані або в умовах, що супроводжуються максимальним зміною вільної енергії, або в умовах, максимально далеких від рівноваги.

Відповідно до теорії пересичення, по С.

З теорії пересичення випливає ряд рекомендацій щодо приготування каталізаторів. По-перше, розкладання вихідних з'єднань для отримання оксидів слід проводити швидко, тобто при високих температурах. По-друге, необхідно швидко відводити газоподібні продукти реакції, що може бути досягнуто або відкачуванням, або продуванням інертним газом.

Друге положення теорії пересичення говорить про необхідність і вигідність, для отримання активних пересичених структур, проведення процесу якомога далі від рівноваги. видалення від рівноваги не тільки робить можливим поява надлишкової енергії в продуктах реакції, але і забезпечує первинне виникнення відповідних форм. Далі йде ряд вторинних положень, що випливають із двох перших положень.

Хвилеподібний розподіл дифузійних кілець в гелях. Поряд з теорією пересичення розробляється хвильова теорія періодичних нашарувань, згідно з якою розподіл осаду в дифузійних системах зовні фіксується як поширення хвиль. Дійсно, багато препаратів показують дивовижну схожість розподілу шарів з хвилями на поверхні води.

Великий інтерес представляє теорія пересичення С. Рогинского (1935), в якій вказується на значення нестійких, багатих енергією станів речовини для прояву високої каталітичної активності. Активність каталізатора, згідно з цією теорією, залежить від умови його отримання. Одним з основних факторів, що сприяють високій активності каталізатора, є отримання його в умовах, максимально віддалених від рівноважних. Видалення від рівноваги обесгечівает наявність надлишкової енергії при утворенні продуктів реакції і сприяє активності приготованого каталізатора.

Таким чином в теорії пересичення вперше дана кількісна трактування зв'язку вільної енергії поверхні з її активністю.

Невидимому, для нього справедлива теорія пересичення С. Суперечка між останнім і Г. К. Вересові[76], Котрі вважають, що при однаковій величині поверхні важлива тільки хімічна природа каталізатора, зводиться до порівняльної оцінки величин q і X. Безсумнівно, насправді співвідношення q і X може бути різним у різних випадках, і вимагає експериментального дослідження.

Перш ніж приступити до характеристики теорії пересичення, саме виникнення якої значною мірою визначалося тільки що цитованій роботою Коновалова, слід зробити кілька зауважень про теоретичну сторону робіт по приготування каталізаторів взагалі.

На противагу викладеної модельної хімічної теорії теорія пересичення не конкретизує природу і структуру активної поверхні, а, виходячи з термодинамічних понять, виділяє в якості типових носіїв особливих властивостей активної поверхні термодинамічно нестійкі стану, що володіють надлишковою вільної енергією.

Найперша теорія приготування каталізаторів, так звана теорія енергетичного пересичення, з'явилася в середини 1930 - х років, в період світової каталітичного буму, викликаного почалися роботами в області крекінгу нафтових вуглеводнів, синтезу мономерів для СК і пластмас, новою хвилею органічного синтезу. Рогінський паралельно з появою в той же період теорій каталітичного акту А. А. Баландіна, X.

Таким чином, вивчаючи генезис на ос нове теорії пересичення, ми приходимо природним шляхом до математичної ста-тистики неоднорідних поверхонь, до функцій розподілу ділянок по енергіях активації і теплотам на цих поверхнях як до суттєвої характеристиці поверхні.

Статистична теорія активної поверхні є наступною, після теорії пересичення, щаблем у пізнанні сутності каталітичної здатності твердих тіл.

Таким шляхом вдається отримати ряд таких концепцій, як теорія пересичення, теорія процесів на шіроконеоднородних поверхнях, які можна застосувати до дуже широкого кола явищ, що дають певні можливості передбачення явищ і управління ними. Число гіпотез і довільних припущень в цих теоріях доведено до мінімуму. Висновки легко перевіряються на досвіді і з ним добре узгоджуються.

Рогинским була створена теорія отримання активної поверхні, так звана теорія пересичення.

Для досягнення першої вимоги можна виходити із загальних положень теорії пересичення і сучасного стану теорії осадження з розчинів, які в основному зводяться до наступного.

Дхар і Чаттерджі8 розробили теорію ритмічних осаджень, значно відрізняється від теорії пересичення Вільгельма Оствальда. У попередніх своїх дослідженнях Дхар9 вже приймав, що ритмічні осадження можуть залежати, по суті, від безпосередньої пептізаціі осаду, утвореного реакцією в гелі при переході останнього в золь. Коли новостворене важко розчинними речовина збагачується до певної міри сильно концентрованим дифундують електролітом, відбувається раптова коагуляція внаслідок того, що пептизація гелем, в - якому відбувається іонна реакція, обмежена. Утворюється перший ритмічний осад, який знову адсорбує - золь продукту реакції.

Вплив температури розкладання вихідного сполуки на каталітичну активність оксидів знаходить своє пояснення в теорії пересичення, запропонованої С. Відповідно до цієї теорії каталітична активність поверхні твердих тіл тим вище, чим більше стан цієї поверхні відхиляється від рівноважного за даних умов.

Активними формами є термодинамічно нестійкі стану речовини, процес утворення яких, відповідно до теорії пересичення С. Ро-гінского, слід проводити в умовах, далеких від рівноваги. Навіть після самої ретельної відмивання каталізатори містять деяку кількість адсорбованої лугу (до 1%), яке зазвичай не впливає негативно на активність каталізатора. При недостатніх системи очистки каталізатори виходять зі зниженою активністю і швидше втомлюються.

До речі, цей каталізатор (є досить ефективним) Каржавія запропонував, виходячи з теорії пересичення, розвиненою свого часу Рогинским.

Разом з тим доводиться констатувати, що виходячи тільки з кінетики реакції вилуговування і принципів теорії пересичення не вдається виявити умови отримання каталізаторів оптимальної активності. Це пов'язано з тим, що активність каталізатора обумовлюється також такими факторами, як вміст у готовому каталізаторі нерозчиненого алюмінію, ступінь покриття поверхні кристалів нікелю гідроксидом алюмінію, і, мабуть, ще цілою низкою чинників. Крім того, активність одного і того ж каталізатора сильно варіює залежно від будови субстрату. Таким чином, теорія приготування скелетних каталізаторів методом вилуговування сплавів вимагає подальшої розробки.

Рогинским була запропонована концепція залежності між активністю каталізаторів і енергетичним станом їх поверхні, відома під назвою теорії пересичення.

Рогінський зводить різноманіття властивостей каталізаторів лише до енергетичної оцінки, абсолютно нехтуючи їх матеріальної природою, проте теорія пересичення визнана деякими сучасними дослідниками.

Торкаючись питань генезису каталізаторів, слід зазначити, що першим кроком у створенні загальної теорії приготування каталітично активних контактів є теорія пересичення, висунута С. Основна ідея цієї теорії полягає в тому, що особливі властивості активної поверхні пов'язані з термодинамічно нерівноважних станами, що володіють надлишковою вільної енергією.

Залежність швидкості гідро - g о. Саме хімічна теорія активної поверхні, а не термодинамічна характеристика активних контактів як тіл, які мають надлишкової вільної енергією (теорія пересичення), становить основу поглядів Рогинского на природу активної поверхні.

Незабаром за цим, в 1940 р, були опубліковані роботи Маслянскій і Шендеровіча71 за генезисом молібденових оксидних каталізаторів деструктивної гідрогенізації, що показали можливість застосування теорії пересичення до приготування цього контакту, і роботи Лачінова72 по залізним каталізатором аміачного синтезу; цей автор виробив процедуру відновлення контакту, повністю узгоджується з висновками теорії пересичення стосовно цієї ж системі.

Входження енергії сублімації в QAK і т - Д - а отже і в швидкості реакції, є перехідною ланкою, що зв'язує Мультиплетність теорію з теорією пересичення С. Остання вважає, що А тим більше, ніж більш віддалена від рівноваги реакція, що служить для приготування каталізатора.

Окремі ділянки кристалічної поверхні, Цей випадок каталізу також застосовна теорія Баландіна з урахуванням енергетичних поправок на вплив енергетичної неоднорідності поверхні каталізатора, а також (частково) теорія пересичення Рогинского.

Якщо ж розкладання твердих речовин проводити таким чином, щоб утворюються газоподібні продукти швидко виводилися із зони реакції, то тиск цих речовин над твердою фазою (Р) буде набагато менше рівноважного тиску (нерівноважний процес), це згідно теорії пересичення Рогинского має привести до утворення поверхні, володіє великим запасом енергії Гельмгольца. Такі поверхні повинні мати підвищену каталітичної активністю.