Катализ в нефтепереработке
жүктеу/скачать 2,13 Mb. Pdf көрінісі
|
Теории катализа Лекция 4
| Мультиплетная
теория А.А.Баландина К 1930 г. в катализе общепринятыми являлись следующие закономерности: 1. Ускорение реакции, вызываемое катализатором, происходит в результате понижения энергии активации химической реакции. 2. Катализ происходит в мономолекулярном адсорбционном слое, непосредственно примыкающим к поверхности катализатора. При этом адсорбированные молекулы определенным образом ориентированы к поверхности. 3. Между адсорбцией и катализом не существует определенного рода прямой зависимости. В основу мультиплетной теории Алексея Александровича Баландина легли принципы структурного и энергетического соответствия , объединяющие влияние химических и физических факторов в катализе. I. Структурное соответствие. Заключается в том, что для протекания каталитической реакции пространственное расположение атомов в реагирующих молекулах и катализаторе должно быть таким, чтобы молекулы своими реагирующими атомами налагались с сохранением валентных углов на катализатор, соприкасаясь с его атомами. Валентно-химические силы действуют на малых расстояниях, т. е. при сближении на расстояние равное длине связи. Исходя из этого, основным принципом мультиплетной теории является возможность наложения молекул на активные центры поверхности кристаллической решетки катализатора. Важным предположением теории является одновременная адсорбция всех компонентов реакции на группе активных центров катализатора, поскольку адсорбция многоатомной молекулы не может осуществляться одним атомом катализатора. Строго говоря, связь молекулы с одним атомом катализатора может возникнуть, но при этом будет наблюдаться только адсорбция, а каталитического акта нет, т. к. молекула недостаточно активирована для участия в реакции. Группа активных центров атома называется мультиплетом. Атомы катализатора в мультиплете должны находиться на определенном расстоянии друг от друга в соответствии с размером и геометрией адсорбирующихся молекул. Следует отметить, что геометрическое соответствие между субстратом и катализатором, является лишь необходимым , но не достаточным условием реализации каталитического процесса. Так, металлическая медь кристаллизуется в кубической упаковке с межатомными расстояниями в решетке 0,256 нм. По этому показателю медь находится между платиной (0,277 нм) и никелем (0,249 нм) – активными катализаторами процессов гидрирования и дегидрирования. Казалось бы, металлическая медь в этих реакциях также должна быть весьма активной, однако эксперимент это не подтверждает. Медь не активна в гидрировании-дегидрировании углеводородов, поскольку для нее не выполняется второе принципиально важное условие. Это условие – жүктеу/скачать 2,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|