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 


Фізична властивість - каталізатор

Фізичні властивості каталізаторів не досліджені. Залежно від використовуваних каталізаторів і гідріруемих з'єднань знайдені максимуми активності при певному співвідношенні металів в сплаві. У роботі[90]зроблена спроба класифікувати каталізатори по величині відношення числа d - вакансій на атом в сплаві. Автори[90]фактично оперують електронними властивостями сплавів, хоча без знання реальної структури каталізаторів правильність такого розгляду є проблематичною.

Фізичні властивості каталізатора як твердого тіла грають найважливішу роль в гетерогенно-каталітичних реакціях всіх типів.

Дуже важливі фізичні властивості каталізаторів, і їх комбінація повинна бути такою, щоб отриманий каталізатор мав максимальною міцністю протягом усього пробігу. У той же час активність і селективність не повинні погіршуватися внаслідок цих обмежень.

В промислових умовах фізичні властивості каталізатора поступово погіршуються, а його активність падає. Багато причин такого погіршення відомі, проте кількісної оцінки всіх факторів досі немає. Спільна дія температури і пара призводять до зменшення поверхні і до падіння активності, а накопичення важких металів за рахунок містяться в нафтах металоорганічнихз'єднань і корозії призводять до зростання коксоутворення.

Таким чином, регулюючи фізичні властивості каталізатора і макрокінетіческіе параметри, можна відшукати умови, найбільш сприятливі з точки зору кінетики і селективності процесу. З цими питаннями безпосередньо пов'язано вплив дифузії на окислювальну регенерацію закоксовавшіеся каталізаторів, яке ми розглянемо нижче.

У цьому розділі розглядаються фізичні властивості каталізаторів, згаданих в тій частині статті, де йдеться про експериментальні роботи, проведених в нашій лабораторії. Отримані дані недостатні для повного пояснення матеріалу, наведеного в цій статті, однак вони необхідні для розрахунку радіохімічних виходів (див. розділ II, Б і додатка А і Б), а також корисні для підтвердження деяких точок зору, висловлюваних при обговоренні результатів.

Слід також розглянути вимоги до фізичних властивостей каталізаторів. Яка, наприклад, повинна бути їх міцність. Якщо каталізатор буде використаний у вигляді гранул, то важлива його міцність на роздавлювання. 
У каталітичних дослідженнях може, наприклад, вивчатися кореляція між певними фізичними властивостями каталізаторів і їх активністю або між швидкостями двох типів реакцій на різних каталізаторах. Висновок про наявність чи відсутність кореляції може стати відправною точкою для подальших, більш глибоких досліджень.

Температура приготування і тривалість термообробки каталізаторів взагалі і хромових зокрема, як відомо, відіграють велику роль, так як термообробка впливає на склад і фізичні властивості каталізатора.

Крім активного компонента, задані властивості каталізатору надають носій, промотори і різного роду добавки. Дуже важливі фізичні властивості каталізатора. Їх комбінація повинна бути такою щоб каталізатор мав високу міцність протягом декількох років роботи. Мінімально допустимим терміном роботи є два роки. Хороший каталізатор повинен працювати не менше п'яти років.

Вище зазначалося, що хімічний склад каталізатора залишається незмінним після завершення реакції. Це, однак, не відноситься до фізичних властивостей каталізатора, які часто в умовах гетерогенних реакцій істотно змінюються - основні зміни стосуються стану поверхні. Вони безпосередньо спостерігаються за допомогою електронного мікроскопа. При збільшенні в 50000 раз можна бачити, що зерна свіжоприготованого, наприклад металевого мідно-хромового, каталізатора мають сильно розвинену поверхню з великим числом мікропор і каналів. Після тривалої роботи такого каталізатора при відносно високих температурах відбувається спікання окремих зерен в суцільну масу, зникнення пір і каналів. Це призводить до втрати каталітичних властивостей.

Відповідно до наведеного вище визначення, каталізатор залишається хімічно незмінною при реакції. Насправді, однак, часто при гетерогенному каталізі змінюються фізичні властивості каталізатора, зокрема змінюється стан його поверхні.

Розподіл дейтеропропанов може бути виражено у вигляді суми двох ймовірних розподілів часток атомів Н і D. Співвідношення різних дейтеропропанов, що утворюються в присутності платини, залежить від температури, однак може бути кількісно виражена так само, як це зроблено для інших каталізаторів. Описано також деякі попередні результати для іридієвого каталізатора. Параметри розподілу дейтерію пов'язані з фізичними властивостями каталізаторів.

У проведених експериментах використовувалися гази, вільні від отрут, і спостережувані ефекти є результатом виключно тільки термічного спікання. Це пояснює, чому каталізатори абсолютно однакового складу можуть мати різну термічну стабільність. Отже, потенційна тривалість пробігу сильно залежить від стабілізуючої речовини, що має субмікроскопічну дисперсність, близьку до дисперсності активного каталітичного матеріалу; причому сам стабілізатор повинен бути стабільним в умовах реакції (гл. Властивості носія і метод освіти композиції також впливають на фізичні властивості каталізатора. Активність визначається великою питомою поверхнею і відповідним об'ємом пір. На міцність впливають гідродинамічні властивості середовища (гл. Тривалість пробігу, що залежить від стабільності структури, більшою мірою пов'язана зі способом з'єднання компонентів, ніж зі змінами складу інгредієнтів.

Сюди належить велика група так званих змішаних каталізаторів. Прикладом такого змішаного каталізатора є нікель-алюмінієвий каталізатор (Ni-Al), широко застосовуваний в лабораторній практиці і каталізує ряд реакцій дегидрогенизации, дегідратації, циклізації і ін. Часто буває достатньо присутності незначних кількостей другого речовини, щоб різко підвищити активність каталізатора. В обох випадках (переслідуються дві мети: покращити (фізичні властивості каталізатора і підвищити його активність до тих чи інших реакцій. Дія добавок-прискорювачів (промоторів) чи другого компонентів в змішаному каталізаторі часто може бути пояснено суто хімічним шляхом-утворенням проміжних сполук.

Як вже зазначалося вище, характерною властивістю каталізатора є те, що його хімічний склад, а також кількість залишаються після реакції без зміни. Було б, однак, неправильно на підставі цього думати, що каталізатор не приймає участі в хімічній взаємодії речовин. Каталізатор в деяких випадках, безсумнівно, бере участь в хімічному процесі, причому він є активним його учасником. Та обставина, що кількість каталізатора і його хімічний склад не змінюються, можна пояснити тим, що каталізатор бере участь в утворенні проміжних сполук, з яких він у подальшому ході реакції виділяється у вільному вигляді. Дослідним шляхом встановлено, що фізичні властивості каталізатора змінюються в процесі реакції. Так, наприклад, платина, яке застосовується як каталізатора у виробництві сірчаної кислоти, зазнає фізичні зміни; кристалічна двоокис марганцю, яка відіграє роль каталізатора в реакції розкладання КСЮ3 втрачає свою кристалічну структуру і перетворюється в аморфний порошок.