So'zboshi

Konsentratsiya ta'siri. O'zaro ta'sir qiluvchi moddalarning molekulalari turlicha tezlikda harakatlanadi. Boshlang'ich moddalarning kimyoviy ta'sirlanishi moddalar molekulalarining o'zaro to'qnashishi natijasida ro'y beradi. O'zaro to'qnashish soni ish hajmidagi umumiy molekulalar soniga bog'liq. Shuning uchun birlik hajmda molekulalar soni ortishi bilan molekulalarning to'qnashish ehtimoli ortadi. Demak, kimyoviy reaksiya tezligi o'zaro ta'sirlanuvchi moddalar konsentratsiyasiga to'gri proporsional.
Reaksiya tezligini jarayonning turli kattaliklariga bog'liqligi kinetik tenglama deb ataladi. Ikki A va В reagentlarning o'zaro ta'sir qilish qaytmas reaksiyasining kinetik tenglamasi quyidagicha yoziladi:

bu yerda r_D — reaksiya tezligi, ya'ni D modda hosil bo'lish tezligi;
X_A, X_B - boshlang'ich A va В moddalar konsentratsiyasi; K— reaksiya tezligining o'zgarmas ko'rsatkichi.
Temperatura ta 'siri. Reaksiya hajmidagi molekulalarning to'qnashuvida har doim ham kimyoviy o'zaro ta'sirlanish sodir bo'lmaydi. Reaksiyaga faqatgina yetarii energiyaga ega bo'lgan molekulalar kirishadi. Reaksion aralashmalarni isitish molekulalarning harakat tezligini, ya'ni reaksiya zonasida faol molekulalar sonini oshirishga olib keladi. Shu sababli temperatura ortishi bilan kimyoviy reaksiya tezligi ortadi.
Kimyoviy jarayonlar tezligi harorat o'zgarishi bilan keskin o'zgaradi. Ko'pgina reaksiyalarda haroratning 10°C ga ortishi bilan kimyoviy reaksiyalarning tezligi deyarli ikki-to'rt marotaba oshadi. Harorat o'zgarishida reaksiya tezligining haqiqiy o'zgarishini aniqlashga kinetik tenglama imkon beradi, bunda harorat ta'sirini reaksiya tezligining ko'rsatkichi hisobga oladi. Juda ko'p kimyoviy reaksiyalar uchun tezlik ko'rsatkichi К ni reaksiya harorati T ga bog'liqligi Arrenius tenglamasi orqali ifodalanadi:

bu yerda K₀ - o'zgarmas kattalik; e — natural logarifm asosi; E— aktivatsiya energiyasi; R — gaz doimiysi; T — reaksiyaning absolut tezligi.
Bosim ta'siri. Bosim faqatgina gazsimon faza ishtirok etayotgan reaksiyalarning tezligiga ta'sir etadi. Gazsimon holatda bosim ortishi bilan moddalaming konsentratsiyasi ortadi. Shu sababli gazsimon muhitlar uchun bosimning ortishi qaytmas reaksiyalar tezligini oshiradi.
Katalizator ta'siri. Ko'pgina kimyoviy reaksiyalar faqatgina katalizator ishtirokida ro'y berishi mumkin, katalizatorsiz ularning tezligi nolga teng. Ma'lumki, katalizator yakuniy mahsulot tarkibiga kirmaydi va o'zgarmagan holda reaksiya zonasida qoladi.
Aralashish jadalligining ta'siri. O'zaro ta'sir etuvchi moddalaming agregat holatiga ko'ra, aralashtirish jadalligining ta'siri turlicha bo'ladi.
Gomogen jarayonlarda aralashtirishning asosiy vazifasi reaksion hajmdagi moddalaming harorati va konsentratsiyasini tez tenglashtirish va o'zaro ta'sirlanuvchi molekulalaming to'qnashish sonini oshirishdan iborat.
Geterogen, ayniqsa, diffuzion jarayonlarda fazalarning o'zaro ta'sirlanish yuzasini hosil qilish juda katta ahamiyatga ega. Muhitni aralashtirish moddalaming o'zaro ta'sir qilish yuzasining yangilanishini tezlatadi va issiqlik yoki modda uzatish tezligini oshiradi.
11.4-§. Kimyoviy jarayonlarni olib borish usullari
Наг qanday texnologik jarayonni olib borishning eng maqbul sharoitlarini topish maksimal tezlikda katta miqdordagi mahsulot ishlab chiqarish imkoniyatini yaratadi. Jarayon tezligi qancha yuqori bo'lsa, vaqt birligi ichida qurilmada shuncha ko'proq xomashyoga qayta ishlov berish mumkin. Demak, jarayon tezligi ortishi bilan texnologik sxemaning unumdorligi oshadi.
Kimyoviy jarayonlarning kinetikasini o'rganish kimyoviy-texnologik jarayonlarni oqilona boshqarishni o'rgatadi. Masalan, boshlang'ich moddalar konsentratsiyasini (gaz muhitlaridagi reaksiyalarda esa bosimni) oshirish, reaksiya haroratini ko'tarish, katalizatordan foydalanish, geterogen jarayonlarda o'zaro ta'sirlanuvchi moddalaming kontakt yuzasini oshirish zarurligi to'grisidagi xulosaga kelamiz.
Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir etuvchi sanab o'tilgan omillar kimyoviy-texnologik jarayonlarni boshqarish imkoniyatini yaratadi.
Boshqaruvchi omil sifatida shunday kattalik qo'llaniladiki, uni texnologik jarayon mobaynida boshqa kattaliklarga bog'liq bo'lmagan holda o'zgartirish mumkin. Jarayonni olib borish sharoitiga ko'ra, boshqaruvchi kattalik sifatida o'zaro ta'sirlanuvchi moddalaming konsentratsiyasi, jarayonning harorat rejimi, katalizatorli reaksiyalarda katalizator faolligi qo'llanilishi mumkin.
Ish konsentratsiyalarini boshqarish. Kimyoviy reaksiya davomida komponent konsentratsiyalari kamayadi va buning natijasida tezlik pasayadi. Amaliyotda o'zaro ta'sir qiluvchi komponentlaming ish konsentratsiyasini oshirish uchun komponentlar boshiang'ich konsentratsiyasini oshirish, reaksion hajmdan reaksiya mahsulotlarini chiqarish, shuningdek, bevosita jarayon kechish vaqtida reaktorga qo'shimcha reagentlar kiritish yo'llari qo'llaniladi. Boshiang'ich xomashyolarda reagentlar konsentratsiyasini oshirish usuli komponentlaming boshiang'ich konsentratsiyalarini, ya'ni reaksiyaning boshiang'ich tezligini oshirish imkoniyatini beradi.
Reaksion hajmdan reaksiya mahsulotlarini chiqarish usuli reaksiyaning umumiy tezligini oshiradi. Bu usul asosan, gomogen reaksiyalarda qo'llaniladi. Gaz aralashmalaridan tayyor mahsulot kondensatsiya, absorbsiya yoki adsorbsiya jarayonlari yordamida chiqariladi. Buning uchun gaz aralashmasi reaksion qurilmadan chiqariladi va tayyor mahsulot ajratib olingandan so'ng, qo'shimcha moddalar qurilmaga qaytariladi.
Gomogen suyuq aralashmalardan reaksiya mahsulotlarini chiqarish uchun kristallizatsiya, bug'latish yoki ekstraksiya jarayonlari qo'llaniladi. Harorat rejimini boshqarish. Ko'pgina jarayonlarda temperaturaning oshishi bilan reaksiya tezligi ortadi. Lekin, amaliyotda temperaturani cheksiz oshirish maqsadga muvofiq emas. Temperaturaning eng yuqori qiymati reagentlarning issiqlikkabardoshligi hamda reaktomi tayyorlash uchun ishlatilgan konstruksion materialning issiqlikkabardoshligiga bog'liq. Reaktoming harorat rejimini uzluksiz va bosqichli usullar yordamida boshqarish mumkin. Uzluksiz boshqarishda reaktor bevosita reaksiya zonasida joylashgan issiqlik almashinish yuzasiga ega bo'lishi kerak. Bu esa reaksiyaga kirishuvchi komponentlaming oqish yo'lida issiqlik almashinishini ta'minlaydi. Bosqichli issiqlik almashinishda esa issiqlik almashinish yuzasi, reaktordan tashqarida, maxsus qurilmada joylashtiriladi. Bu issiqlik almashinish qurilmasi reaksiya zonasining temperaturasini isitish yoki sovitish orqali bir xil qiymatda ushlab turishga xizmat qiladi.

Katalizator faolligni saqlash. Kimyoviy birikishni tezlashtiruvchi

katalizator ta'siri kimyoviy o'zgarishlarni faollashtirish energiyasi E ni kamaytirishga asoslangan. Katalizator va reaksiya muhitining o'zaro ta'sirlanishi asosiy reaksiyani tezlashtirish bilan cheklanmaydi. Muhitni katalizatorga ta'siri katalizatordagi o'zgarishlarga, uning faolligini kamayishiga bog'liq. Bunga katalizatorning eskirishi va katalizator to'yinishi sabab bo'ladi.
Qo'shimchalar ta'sirida katalizatorning faolligini kamayishi katalizatorning to yinishi deyiladi. Katalizator to'yinganda, uning fizikaviy va kimyoviy xususiyati o'zgarmaydi.
Katalizatorlarning eskirishi deb, zarrachalaming tuzilmasi va yuzasini o'zgarishi natijasida katalizator faolligining kamayishiga aytiladi. Katalizatorlarning eskirishi va to'yinishi katalizatorli jarayonlarning asosi kamchiligidir.
Katalizatorlarning faolligini saqlab qolish uchun uzatilayotga moddalarni katalizatorning faolligini kamaytiruvchi qo'shimchalarda tozalash kerak. Ayrim hollarda katalizatorni qisman yoki to'liq almashtiris ham mumkin.
Fazalar birikishining rivojlangan yuzasini hosil qilish. Ushbu usul modd va issiqlik uzatish tezligi, o'zaro ta'sirlanuvchi fazalar yuzasining kattaligi orqali aniqlanadigan geterogen jarayonlarda, asosiy ahamiyatga ega bo'ladi.
Fazalarning birikish yuzasini oshirish uchun barcha sistemalarda, birinchi navbatda, nisbatan og'ir fazaning yuzasini oshirishga harakat qilinadi: masalan, gaz-qattiq faza, suyuqlik-qattiq faza sistemalarida qatti modda yuzasini, suyuqlik-gaz sistemalarda suyuqlik yuzasini oshiris mumkin. Birinchi holatda maydalangan qattiq modda mexanikavi aralashtiriladi va suyuqlik yoki gaz muhitida qalqigan holda bo'ladi. Bund yengil faza pastdan yuqoriga shunday tezlik bilan harakat qiladiki, qatti faza zarrachalari xuddi «qaynash» ko'rinishida bo'ladi, lekin reaksiy zonasidan chiqib ketmaydi. Gaz-suyuqlik sistemalarida suyuqlik sachratib mayda tomchi ko'rinishida beriladi, bunda gaz suyuqlikning yupqa qatla orqali o'tadi.
Nazorat savollari va topshiriqlari

2. 
   Texnologik jarayon qanday bosqichlardan tashkil topgan?
   
3. 
   Texnologik rejim deb nimaga aytiladi?
   
4. 
   Stexiometrik tenglama nimani ifodalaydi?
   
5. 
   Kimyoviy reaksiyalami tasniflab beting.
   
6. 
   Katalizator nima? Ukimyoviy reaksiyalarga qanday ta 'sir qiladi?
   
7. 
   Kimyoviy reaksiya tezligiga ta 'sir qiluvchi omillarni izohlab beting.
   
8. 
   Kimyoviy ta 'sir qilish tezligini boshqarish uchun qanaqa usullar qo 'llaniladi