Кимёвий технологик жараён

Кимёвий технологик жараёнларнинг реакция тезлиги

Кимё саноатида ишлаб чикарилган махсулотнинг микдори хамда шу махсулот ишлаб чикарилаётган аппаратнинг унумдорлиги, аввало шу ерда содир булаётган кимёвий реакциянинг тезлигига боглик. Катта хажмдаги хамда киммат ва мураккаб аппаратлар, машиналар кулланиладиган хозирги замон кимё саноатида кимёвий реакцияларнинг тезлигини ошириш катта ахамиятга эга. Кимёвий реакцияларнинг тезлиги бу реакцияларнинг ишлаб чикаришдаги танланган шароитга, технологик схемаларга ва конструкцион аппаратларга, актив таъсир курсатадиган катор факторларга (харорат, босим, реагентлар концентрациясига, катализаторлар ва хоказоларга) боглик.

Кимёвий реакцияларнинг тезлиги хакидаги таълимот кимёвий кинетика дейилади. Реакция тезлиги реакцияга кирувчи моддалар концентрациясининг вакт бирлиги ичида узгариши билан улчанади.

Маълум вакт бирлигида (t) модданинг концентрацияси маълум микдорга (С) камаяди, бунда реакциянинг шу вактдаги тезлиги (U) куйидагича булади:

Концентрация канча юкори булса, хажм бирлигида шунча куп молекула бор, бу молекулалар тез-тез тукнашиб, реакция махсулотига айланади, натижада реакция шунга тез боради. Вакт утиши билан кимёвий реакциянинг тезлиги камаяди. Бунга сабаб шуки, вакт утиши билан реакцияга киришувчи моддаларнинг концентрацияси хамда молекулаларнинг бир-бири билан тукнашиш эхтимоллиги камайишидир. Лекин бунда хосил булаётган махсулотнинг микдори ортиб боради.

Харорат кутарилганда, одатда реакция тезлиги кескин ортади. Реакция тезлигининг хароратга богликлиги Вант-Гоф коидаси билан аникланади. Харорат 10⁰ С кутарилганда реакция тезлиги 2-4 марта ортади.


Кимёвий технологияда мувозанат

Кимёвий технологиянинг купгина жараёнларида утадиган реакциялар кайтмас реакциялардир. Бу саноат микёсида мухим омилга эга, чунки кайтмас реакция натижасида хосил булган махсулот реакция мухитидан ажралиб чикиб, махсулот олинишини енгиллаштиради.

Гомоген ва гетероген системаларда кимёвий мувозанат Ле Шателье принципига асосланган булиб, бу термодинамиканиннг иккинчи конунини ифодалайди:

mA +nB ⇄ pD - H

Бу ерда: А, B, D лар билан моддалар белгиланади,

m, n, p лар моддалар микдори хисобланади.

Н – эптальпия узгариши, яъни реакция иссиклик эффекти.

Мувозанат пайтида энг куп махсулот олинади. Бу олинадиган махсулотнинг назарий микдорига якин, лекин хеч вакт тинч булолмайди. Чунки реакция тезлиги (U), асосий махсулот олиш реакция тезлиги (U₁) ва кушимча моддалар хосил булиш реакция тезлиги (U₂) фаркидан иборат.

U = U₁ – U₂

Агар кайтмас реакциялар натижасида махсулот олинса ёки тайёр махсулот фазаси реакцияга кирувчи моддалар фазасидан бошка булса, U = 0, бунда U₁ = U₂ ва хар дам U  0 интилади.

Технологик жараён кайтар реакциялар асосида утса, мувозанат пайтида U₁=U₂, яъни асосий махсулот олиниш реакцияси ва кушимча моддалар пайдо булиши реакциялар тезлиги тенглашади ва умумий тезлик N0 интилади.