VII БОБ. РЕАКТОРЛАР 20 – маъруза 7.1. Кимёвий реакциялар ва уларнинг турлари Кимёвий жараёнларда ишлаётган модданинг кимёвий таркиби ва хоссалари ўзгариб бошқа кимёвий хоссаларга эга бўлган маҳсулот олинади. Модда кимёвий таркибининг ўзгариши бир ёки бир нечта кимёвий реакциялар туфайли юз беради.
Кимё технологиясида жуда кўп турдаги кимёвий реакциялар амалга оширилади. Одатда реакцияга бир нечта моддалар киришади ва бунда уларнинг физик ва кимёвий хоссалари ўзгаради. Амалда учрайдиган кимёвий реакциялар қўйидаги белгилари бўйича турларга бўлинади:
- кимёвий ўзгариш механизмининг усули бўйича;
- реакцияларни ўтказиш шароитлари бўйича;
- реакцияга киришаётган моддаларнинг (реагентлар) фаза (агрегат) ҳолатлари бўйича;
- реакцияда катализаторнинг иштироки бўйича.
Кимёвий ўзгариш (превращение) мезанизмининг усули бўйича реакциялар оддий ва мураккаб ( параллел ва кетма-кет бўлади).
Бундан ташқари бу реакцияларнинг барчаси қайтар ёки қайтмас бўлиши мумкин.
Оддий жараёнлар қўшимча реациялар билан мураккаблашмаган ва уларнинг механизми стехиометрик тенгламаларга мос келади. Бундай жараёнда хом ашё моддалардан бири ( одатда қимматроғи) реакция маҳсулотига тўлиқ айланади.
Кўпинча кимёвий жараёнлар муракккаб бўлиб, бир нечта элементар реакциялардан ташкил топади. Элементар реакцияларнинг ўзи эса параллел ёки кетма-кет бориши мумкин. Параллел реакцияларда хом ашё моддалар бир вақтнингт ўзида икки-уч йуналишда таъсирлашиб турли хил маҳсулотлар ҳосил қилиши мумкин. Кетма- кет реакцияларда эса иккита хом ашё маҳсулотларидан дастлаб , учинчи оралиқ маҳсулот ҳосил бўлади ва кейин маҳсулот хом ашё моддалардан бири билан таъсирлашиб керакли, тўртинчи маҳсулотга айланади.
Қайтар реакциялар қайтмасларидан шуниси билан фарқ қиладики, иккита, А ва В хом ашё моддаларнинг ўзаро кимёвий таъсирланишидан олинган С ва Д реакция маҳсулотлари шундай қобилиятга эгаки, улар реакцияга киришиб яна А ва В моддаларни ҳосил қилади. Жараённинг боришида А ва В хом ашё моддаларнинг концентрацияси катта ва шунинг учун туғри реакциянинг тезлиги юқори бўлади. А ва В моддаларнинг миқдори камайиб С ва Д моддалар кўпайгандан кейин тўғри реакциянинг тезлиги камайиб, тескари реакцияники ошади. Реакциянинг шундай даври бўладики, бунда тўғри ва тескари реакцияларнинг тезлиги тенглашади. Бундай ҳолат кимёвий мувозанат дейилади. Жараённинг бориш шароитларини ўзгартириб мувозанат ҳолатини унга ёки чапга суриш мумкин. Бу ҳолда Ле-Шательье принципи амал қилади? Мувозанат ҳолатида турган системага шундай ташқи таъсир кўрсатиш мумкинки, бунда мувозанат таъсир самарасини камайтириш томонига сурилади. Мувозанат ҳолатини силжитишга температура, босим ва реакцияда иштирок этаётган моддаларнинг концентрацияси каби омиллар таъсир кўрсатиши мумкин.
Амалга ошириш шароитлари бўйича реакциялар изотермик (доимий температурада борадиган) ва ноизотермик (ўзгарувчан температурада борадиган) бўлади. Реакция температурасининг ўзгариши моддалар таъсирлашганда иссиқлик ажралиб чиқиши ёки ютилиши туфайли бўлиши мумкин. Иссиқлик чиқиши билан борадиган реакциялар экзотермик, ютилиши билан борадиганлари эса эндотермик реакциялар дейилади. Реакцияларнинг изотермик шароитларда амалга ошириш учун керакли миқдордаги иссиқлик олиниб ёки киритилиб турилади.
Ренгентларнинг агрегат ҳолати бўйича реакциялар гемоген ( бир жинсли) ва гетероген (кўп жинсли) бўлади. Гемоген реакцияларда бир хил фазадаги ( газ, суюқлик ёки қаттиқ) моддалар иштирок этади. Бундай жараёнлар реакторларнинг бутун ҳажмида юз беради. Гетероген реакцияда қатнашаётган моддалар турли фазаларда бўлади ва кимёвий жараён фазалар чегарасида ёки фазалардан бирининг ҳажмида боради. Икки фазали гетероген реакциялар қўйидаги системаларда амалга ошиши мумкин: газ- қаттиқ жисм; суюқлик – суюқлик (ўзаро аралашмайдиган); газ-суюқлик; суюқлик – қаттиқ жисм.
Катализатор иштироки бўйича кимёвий реакциялар каталитик ва нокаталитик турларга бўлинади. Реакциялар тезлигини ўзгартириш қобилиятига эга бўлган ва ўзи кимёвий таъсирланмайдиган моддалар-катализаторлар иштирокида борадиган реакциялар каталитик реакциялар дейилади. Катализаторлар реакцияларда ренгенда эриган ҳолда ёки алоҳида фаза ҳолатида иштирок этиши мумкин. Саноатда катализаторсиз муҳим маҳсулотларни олиб бўлмайди.
