Қазақстан республикасының білім және ғылым министірлігі
Гетерогенді катализ теориясы
жүктеу/скачать 229,54 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- А.А. Баландиннің “мультиплетті” теориясы.
| Гетерогенді катализ теориясы
Қазіргі кезде катализдің біртұтас және танымал теориясы жоқ. Әр уақытта түрлі елдердің зерттеушілері бір-бірін толықтыратын каталитикалық әсерге түрліше физико-химиялық негізделетін жеке теорияларын ұсынды. Оларды екі топқа бөлуге болады: 1) катализатор қасиетіне физикалық, жеке алғанда адсорбционды негізделетін катализдегі бекітіліп, ие болатын теориялар; 2) каталитикалық әсердің мәніне химиялық тәсілмен негізделетін теориялар. I- топқа адсорбцияның келесі түрлерімен болатын адсорбционды катализ теорияларын жатқызады: - біртекті және әртекті бетке нүктелік (бір орталықты) адсорбциялау (И.Лэнгмюр, X.С.Тейлор, С. З.Рогинский, Я.Б.Зельдович, М.И.Темкин және т.б.); - көп орталықты адсорбциясы (А.А.Баландиннің мультиплетті теориясы, геометриялық сәйкестілік принципі) және Н.И.Кобозевтің активті ансамбльдер теориясы. II -топқа жатқызуға болады: - аралық химиялық қосылыстың бұрынғы теориясы (Д.И.Менделеев, П.Сабатье, Н.Д.Зелинский, В.Н.Ипатьев); - катализдің электрондық теориясы (Ф.Ф.Волькенштейн); - А.А.Баландиннің энергетикалық сәйкестілік принципіндегі мультиплетті теориясы; - Г.К.Боресковтың гетерогенді катализдегі қазіргі физико-химиялық теориясы (каталитикалық әсерді болжау теориясы). А.А. Баландиннің “мультиплетті” теориясы. Бұл теория катализатордың беткі қабатындағы активті бөлікте орналасқан атомдар мен молекула орналасуының әрекеттесуші реагент атомдары мен молекулаларының орналасуына сәйкес болуына негізделген. Бұл теория жалпы алғанда катализатордың тек молекуламен адсорбциялануын ғана емес, катализатордың беткі қабатындағы геометриялық тұрғыдан алғанда дұрыс орналасқан ион не атом, оның өзіне сәйкес орналасқан әрекеттесуші молекула құрамындағы ион не атом топтарымен әрекеттесуін де зерттейді. Қатализатордьң кристалды торындағы мультиплеттер деп аталатын кейбір жекеленген бөлшектерін катализатордың беткі қабатындағы активті орталық дейді және осы мультиплеттің құрылысы кристалды тордың құрылысына тәуелді, дұрыс геометриялык конфигурациялы болады. Мұндай мультиплетке адсорбцияланып “конған” молекуладағы ион не атом топтарының ара қашықтығы, осы мультиплеттегі аракашықтығы өзіне сәйкестеріне тоқталады. Осы тұста адсорбцияланған молекуладағы химиялық байланыс өзгереді. Мұның шамасы мультиплеттегі атомдардың ара қашықтығына байланысты: бұл қашықтық өскен сайын молекуладағы химиялық байланыс әлсіреп, үзілуге бейім болады. Сондай-ақ мұндай химиялық байланыстар берілген молекула құрамындағы атомдар мультиплеттегі әр түрлі атомдарға адсорбцияланады да, оңай үзіледі. Мысалы, этил спиртінен сутектің бөлінуін, яғни сутексіздену (дегидрлеу) реакциясын алайық. Катализдегі мультиплетті теория бойынша бұл реакция катализатордың екі нүктесінде жанасып, одан әрі жүреді және мұны дублетте жүретін реакция дейді. Дублеттегі атомның біріне СН2 және ОН тобындағы екі сутек адсорбцияланса, екіншісіне осы екі топтағы көміртек пен оттектін, атомдары тартылады. Мұндай тартылыс нәтижесінде көміртек — сутек және оттек-сутек байланыстары үзіліп, сутек —сутек және көміртек — оттек жаңа байланыстары пайда болады да, сірке альдегиді мен сутек молекуласы түзіледі. 1927 ж. А.А.Баландин нафтендердің және гетероатомды циклды қосылыстардың каталитикалық гидрлеу реакциясы мысалында катализатор әсерінің ерекшелігін ойлап тапты. А.А. Баландинге каталитикалық әсердің орныққан арнайы заңдылықтары катализатор мен реагирлеуші заттың бөліну шекарасындағы аралық әсерді шарттайтын механизмнің себебін табуға итермеледі. жүктеу/скачать 229,54 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|