Toshkent yangiyul poligraph service

Geterolitik yoki kislota — asosli reaksiyalar. Geterolitik reksiya- lar kislota va asos katalizatorlar ishtirokida boradi. Katalizator rolini H₂S0₄, H₃P0₄, Si0₂, A1₂0₃, NaOH va boshqa kislota, asos va tuzlar o‘ynaydi. Katalizator ta’siri bir reagentdan boshqa reagentga ionlami o‘tishini osonlashtirishdan iborat (masalan, ion katalizator H⁺, OH", H₂S0₄va boshqalar hisobiga o'rin olish reaksiyalari).

Geterolitik katalizni ko‘pincha ion kataliz deyiladi. Kislota — asosli reaksiyalarga gidratatsiya, degidratatsiya, gidroliz, polikondensatsiya, polimerizatsiya, alkillash va boshqalar kiradi. Umumiy ta’siriga ko‘ra, krekingni ham, unda ko‘p reaksiyalar kislota — asosli va oksidlanish- qaytarilish reksiyalari borsa-da geterolitik reaksiyalarga kiritish mumkin.

Kataliz haqidagi nazariyalarga asoslanib, kataliz amalga oshishi uchun reaksiyaga kirishayotgan moddalaming tuzilishlari bilan katalizatoming tuzilishi orasida ma’lum geometrik uyg‘unlikbo‘lishi kerak, degan xulosa chiqarildi.

A. A. Balandin taklif etgan multiplet nazariyasiga muvofiq reaksiyaga kirishayotgan moddaning molekulasi katalizator sifatida aktiv markazning bittasi bilangina emas, balki ikkita (dublet) uchta (triplet) va umuman bir necha (multiplet) aktiv markaz bilan tortiladi, ana shu moddaning tuzilishi bilan katalizator sirtining tuzilishi orasida geometrik uyg‘unlik bo'lgan taqdirdagina katalitik samara kuzatiladi. Masalan, tarkibida benzol yadrolari bo‘lgan aromatik uglevodo- rodlaming degidrogenlanish reaksiyasida katalizatorlik vazifasini faqat geksoganal kristallik panjaraga ega bo'lgan metallargina bajaradi.

N. I. Kobozevning 1939- yilda taklif etgan «Katalitik aktiv (ansambllar)» nazariyasiga ko'ra, reaksiyada katalitik samara yuzaga chiqishi uchun katalizatoming bir necha molekulalari o‘zaro yoki tashuvchining bir necha molekulalari bilan albatta amorf mahsulotlari, ya’ni ansambllar hosil qilishi lozim. Qattiq g‘ovak katalizatorda barcha katalitik jarayonni besh mustaqil bosqich ko‘rinishida tasawur qilish mumkin. Ulaming kechishi shartli ravishda quyidagicha ketma-ketlikda qabul qilinadi: 1. Reaksiyaga kirishuvchi moddalaming oqimdan, katalizator donachalarining tashqi yuzasiga va ichki g‘ovaklariga diffuziyalanishi; 2. Katalizator yuzasiga, diffuziyalangan reagent- larining, oraliq, katalizator yuzasi birikmasini (reagent kataliza­tor) hosil qilish bilan aktiv absorbsiyalanishi (xemosorb-siyalanishi);

3. 
   Oraliq birikma, mahsulot — katalizator hosil qilish bilan atomlaming qayta guruhlanishi; 4. Katalizator yuzasidan mah- sulotning desorbsiyalanishi; 5. Mahsulotning katalizator yuzasidan awal ichki g‘ovaklaridan so‘ngra tashqi yuzasidan umumiy oqimga diffuziyalanishi.
   

Katalitik jarayonning umumiy tezligi eng sekin bosqich bilan belgilanadi. Agar diffuzion davrlaridan biri sekin boruvchi bosqich bo‘lib xizmat qilsa, u vaqtda kataliz diffuzion sohada kechadi. Odatda ichki va tashqi diffuzion sohalariga ajratiladi. Agar eng sekin boruvchi bosqich ikkinchi, uchinchi yoki to'rtinchi bosqich bo‘lsa, u vaqtda jarayon kinetik sohada boradi. Kinetik sohada boruvchi katalitik jarayonning tezligi, asosiy texnologik parametrlami (konsentratsiya, harorat, bosim va katalizatorlarning aktivligi) hisobga olgan holda umumiy tenglamasi quyidagicha bo'ladi:

dG т

и=-^ = К₀Л ^RT vAC F (2.8)

dt

Bunda, dG_n/dr— vaqt birligida tayyor mahsulot miqdorining ortishi; K₀— Arreniustenglamasidagipredeksponensial; / —natural logarifmning asosi; E — ayni katalizatorda aktivlanish energiyasi; R — gazning universal molar doimiysi; T — harorat; v — katalizatoming to'kib qo‘yilganda egallagan hajmi; AC — atmosfera bosimida jarayonning harakatlantiruvchi kuchi; P_{ — o'lchamsiz bosim, ya’ni haqiqiy bosimning atmosfera bosimiga bo‘lgan nisbati; n — reaksiya tartibi.

Kinetik sohada jarayonlar, aktivligi past, donachalari kichik, katta g‘ovakli katalizatorlarda nisbatan past haroratda, reagentlar oqimi girdobli rejimda kechadi. Bunda kataliz tezligiga haroratni oshirish orqali erishiladi.

Agar katalitik jarayon tashqi diffuzion sohada borsa, u paytda uning tezligi reagentlar va reaksiya mahsulotlarning gazga diffuziyalanish koeffitsienti bilan aniqlanadi. Diffuziya sharoiti doimiy bo‘lganda FIK qonuniga ko‘ra

dG тл r dc

<²⁹⁾

Bunda: G — komponentning x vaqtda katalizator donachalari yuzasiga perpendikular Z yo‘nalishda ko‘chirilgan miqdori; с — reagentlar oqimiga diffuziyalangan komponentlar konsentratsiyasi;

S — katalizator donachalarining bo‘sh yuzasi; D_c — diffuziyaning samarali koeffitsienti, qaysiki, u molekular va girdobli (yoki konvektiv) diffuziyalarning ikkalasi orqali aniqlanadi.

Tashqi diffuzion sohada jarayonlar, kimyoviy reaksiyaning katta tezligini ta’minlovchi, aktivligi yuqori bo‘lgan katalizatorlar yuzasida boradi. Masalan, platina katalizatori yuzasida ammiakning oksidlanishi.

Ichki diffuzion sohada komponentlaming katalizator g‘ovaklariga I chuqurlikgacha diffuziyalanishi uchun zarur bo‘lgan vaqtni quyidagicha topish mumkin.

r 2

V

(