Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Курс химической кинетики - Эмануэль Н.М.
Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики — М.: Высшая школа, 1984 . — 463 c.
Скачать (прямая ссылка): kurshimkinet1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 179 >> Следующая

В некоторых случаях удобно для нахождения констант скорости провести то пли иное преобразование кинетических кривых.
1 аз (*!, к2)
2 дкх
1 35 {к!, к2)
2 дк2
255
Если получены кинетические кривые для Р и В, то можно найти для ряда моментов времени, соответствующих определенным значениям [В], интегралы от кинетической кривой для Р и определить /г2 из соотношения
1
[B] = A-2(j[P](/)<ft. (V.47)
o
Формально эта процедура идентична использованию зависимости u(b) = k2 [Р]. Однако интегрирование [Р] (/) связано с внесением значительно меньших погрешностей, чем дифференцирование [В] (t). В частности, поскольку при / = оо [В] = [А]0
со
ГА]о = *2$ [P](t)dt.
о
то /г2 можно определить, располагая только кинетической, кривой для Р. Найдя кг, можно определить [В] для произвольного момента времени с помощью (V.47). Зная [Р] и [В], можно найти [А] в любой момент времени и, тем самым, найти kx.
Если известны кинетические кривые для А и Р или А и В, то можно найти fei из кинетической кривой для А, а затем провести преобразование Лапласа для набора значений параметра р, т. е. численным интегрированием определить величину
ь
или
со
L {[В] (01 = 5 е~"'^ {tUL о
В первом случае k2 находят из (V.42), во втором — из выражения для трансформанты [В] (t), которое имеет вид,
? {[В]«)}-- ^2|А1»
P(*i-hP)(fe2 + p)'
§ 3. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Общим для всех систем параллельных и последовательно-параллельных реакций является участие во всех стадиях общего исходного вещества, которое ниже обозначается как А. Остальные исходные вещества, если таковые имеются, будут обозначаться как А;.
Практически чаще всего приходится встречаться с тремя типами параллельных реакций: .
1) вещество А одновременно распадается по двум направлениям:
А + В, .<*,, •
А В2 (й2)
253 •
2) вещество А само по себе устойчиво и расходуется только в реакциях с двумя или несколькими другими исходными веществами:
А+А.-^В, (6,) А + А2->В2 (кг)
3) вещество А неустойчиво и, реагируя с другими исходными веществами (или веществом), одновременно расходуется само по себе:
А->-В (^) Л Л
(У.50)
А + АГ-^В, (*,)
Типичная схема Последовательно-параллельного процесса может быть записана в виде
Ai + A-^P, (fco Р + А-^Р2 (*,)
Ря-і + А + В (kn)
Р + А-^Р2 (*,) (V51)
Уравнения кинетических кривых для параллельных и последовательно-параллельных реакций (прямая задача)
Для параллельных реакций, протекающих по схеме (V.48), дифференциальное уравнение для А
^- = -*i[AJ-*,[A] = -(*I+ft2)iAJ
по форме не отличается от уравнения реакции первого порядка. Интегрирование этого уравнения при начальных условиях t = О, [А] = [А]0 приводит его к виду, аналогичному (IV. 16):
[A] = [A]0e_(*1 + *'w. (V.52)
Дифференциальное уравнение для Вх с учетом (V.52) имеет вид
-^M = MA]=*1lA]o*-(*' + w'.
Интегрирование этого уравнения при начальных условиях: t = О, [В]! = 0, дает
(8,] = !^ (1-е- <*> + *.>'). CV-53)
Аналогично для второго продукта
iBd=-?^(i-e-l*' + w<)- <V54>
Из (V.53) и (V.54) следует, что для процесса, идущего по схеме (V.48), соотношение концентраций продуктов реакции [Вх] и [В2] в любой момент времени постоянно и равно kjkit а доля продукта Bj в продуктах определяется величиной kj{kx + k^).
8 случае, если исходное вещество А реагирует с двумя другими исходными веществами А, и Аа по схеме (V.49), можно записать
9 Заказ tA 30S 257
двя дифференциальных уравнения:
-¦^- = *»[АЦАа];
и три уравнения материального баланса:
[АЬ-[А] = [А11о-[А1)-К[А2]„-[А2]; (V 56)
[В1] = [А1]„-[А1]; С/.57)
[В2] = [А2]о-[А2]. (У.58)
Деление второго уравнения системы (У.55) на первое приводит к новому дифференциальному уравнению
<ПА*1 к, [А,]
d[Ai] *i |Aj] '
(V.59)
которое может быть легко проинтегрировано. При начальных условиях [А2] = [А2]0 при [Aj] = [Aj]0 это дает
1А2]/[А2]„=([А1]/[А1]0)'гг'"г'. (V.60)
Это соотношение позволяет выразить концентрацию А2 через концентрацию Ах. При помощи уравнений (V.57), (V.58) и (V.60) аналогичное соотношение можно получить для продуктов реакции
Уравнения (V.56) и(У.60) позволяют выразить'[А] как функцию [Ад]:
[A] = [A]0-[A1]„-[A2]0 + [Al] + [A;;]0([A1]/[AI]u)fc^'. (V.62)
Подстановка (V.62) в первое уравнение системы (V.55) приводит это уравнение к виду
= kt [AJ {[А]„- [Ado - [А2]0 + [Al| + [А2]„ (Ы.)ЫЛ>}.
Переменные в этом уравнении разделяются, и оно может быть проинтегрировано. Поскольку интеграл в общем случае не может быть взят в элементарных функциях, решение запишется в виде определенного интеграла с переменным нижним пределом:
[а,
[а,
(* _du_
J u([A],-[A1]o-[A2]o-|-«-r-[Ade[A1]e-*"'*'u**/*') ( 63)
(и — переменная, по которой ведется интегрирование). Интеграл является функцией переменной [А^, а также параметров [А]0, [А,]0, [А2]0 и к^/ку.
Это соотношение является уравнением кинетической кривой для исходного вещества А2 в виде, разрешенном относительно 1. Зная [А,] как функцию /, можно найти концентрации остальных
компонентов [А], [А2], [Вх], [В2] как функции времени, т. е. рассчитать уравнения кинетических кривых для этих веществ при помощи соотношений (\Л56), (У.57), (У.58) и (У.60).
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.