Л-ФАРАБИ АТЫНДА Ы АЗА ЛТТЫ УНИВЕРСИТЕТІӘ Ғ

Скачать презентацию Л-ФАРАБИ АТЫНДА Ы АЗА  ЛТТЫ УНИВЕРСИТЕТІӘ Ғ Скачать презентацию Л-ФАРАБИ АТЫНДА Ы АЗА ЛТТЫ УНИВЕРСИТЕТІӘ Ғ

№_3_dәrіs_htnv.pptx

  • Размер: 429.7 Кб
  • Автор:
  • Количество слайдов: 11

Описание презентации Л-ФАРАБИ АТЫНДА Ы АЗА ЛТТЫ УНИВЕРСИТЕТІӘ Ғ по слайдам

Л-ФАРАБИ АТЫНДА Ы АЗА  ЛТТЫ УНИВЕРСИТЕТІӘ Ғ Қ Қ Ұ Қ ХИМИЯ ЖЛ-ФАРАБИ АТЫНДА Ы АЗА ЛТТЫ УНИВЕРСИТЕТІӘ Ғ Қ Қ Ұ Қ ХИМИЯ Ж НЕ ХИМИЯЛЫ ТЕХНОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ Ә Қ ФИЗИКАЛЫ ХИМИЯ, КАТАЛИЗ Ж НЕ М НАЙХИМИЯСЫ КАФЕДРАСЫ Қ Ә Ұ 3 д ріс. Химия-технологиялы ә қ процестеріндегі негізгі за дылы тары. ң қ Технологиялы процестерідегі қ тепе-те дік. Тепе-те дік константасы ң ң ж не оны аны тау дістері. ә қ ә Бакалавриат, 3 курс; маманды ы – 050720 – “Бейорганикалы заттарды ғ қ ң химиялы технологиясы”, /б; к ктемгі семестр, 3 кредит қ қ ө Лектор: х. . к. , доцент Жакирова Н. К. ғ Алматы

Химиялы технологияны негізгі за дылы тарық ң ң қ Химия-технологиялы процесс 3 сатыдан тХимиялы технологияны негізгі за дылы тарық ң ң қ Химия-технологиялы процесс 3 сатыдан т рады: қ ұ 1. Шикізат дайындау ж не ә оны деуөң 2. Химиялы згеріс қ ө : • . Реагенттерді реакция айма ына жеткізу ғ молекулаларды диффузиялануы ң немесе конвексиялануы ар ылы іске асады. К п фазалы ж йелерде қ ө қ ү реагенттерді реакция айма ына жеткізу, ғ — газдарды адсорбциялау немесе — десорбциялау ар ылы қ — буды конденсациялау ар ылы қ — атты затты еріту қ — с йы тарды бу а айналдыру ар ылы іске асады. ұ қ ғ қ • . Химиялы реакция қ химия-технологиялы процесті екінші ж не негізгі қ ң ә сатысы • . ндірілген німді реакция айма ынан шы ару Ө ө ғ ғ — молекулаларды диффузиялау — конвенциялау ар ылы қ — заттарды бір фазадан екінші фаза а аудару ар ылы ж зеге асады ғ қ ү 3. Ма сатты нім алу. қ ө

I. Егер технологиялы  процесс жылдамды ы реакция жылдамды ымен шектелсе,  я ниI. Егер технологиялы процесс жылдамды ы реакция жылдамды ымен шектелсе, я ни қ ғ ғ ғ химиялы реакцияны зі те жай ж ретін болса, онда процесс қ ң ө ө ү кинетикалы қ айма та қ ж реді. ү М ндай технологиялы процестерді жылдамды ын арттыру шін: ұ қ ң ғ ү • . Бастап ы реагенттерді концентрациясын к бейту; қ ң ө • . Температураны жо арылату; ғ • . ысымды жо арылату; Қ ғ • . Катализатор олдану керек. қ 2. Егер технологиялы процессті жалпы жылдамды ы реакцияласушы реагенттерді қ ң ғ реакция айма ына жеткізу жылдамды ымен немесе нген німдерді реакция айма ынан ғ ғ ө ө ғ шы ару жылдамды ымен шектелінсе – процесс ғ ғ диффиязиялы айма тақ қ ж реді. ү М ндай процестерді жылдамдату шін диффузия жылдамды ын арттыру керек. Ол шін: ұ ү ғ ү • . Араластыру процесін жеделдету; • . са тау; Ұ қ • . Концентрацияны жо арылату; ғ • . Системаны гомогендеу керек. 3. Егер технологиялы процесті барлы сатыларыны жылдамды ы шамалас болса, қ ң ғ процесс тпелі айма та ө қ ж реді. ү М ндай процесті жылдамды ын арттыру шін диффузия а ж не химиялы реакцияны ұ ң ғ ү ғ ә қ ң жылдамды ына сер ететін факторларды згерту керек. ғ ә ө

Технологиялы процестердегі тепе-те дік ж не қ ң ә о ан сер ететін факторлар.Технологиялы процестердегі тепе-те дік ж не қ ң ә о ан сер ететін факторлар. ғ ә Химиялы реакциялар қ айтымдық ж не ә айтымсыз қ болып б лінеді. ө Шынды ында барлы реакциялар айтымды. Берілген жа дайда байланысты (Т, Р, С) ғ қ қ ғ реакция тура ж не ә кері ж ре алады. Дегенмен к птеген химиялы реакциялар бір ба ытта те аз ү ө қ ғ ө жылдамды пен (іс ж зінде ноль жылдамды пен) ж ре алады, сонды тан м ндай қ ү қ ұ реакцияларды шартты т рде айтымсыз реакция ү қ деп санайды. Мысалы, к «с тіні » СО Ә ү ң 2 -ні сі іру реакциясың CO 2 + Ca(OH) 2 → Ca. CO 3 + H 2 O Іс ж зінде айтымсыз, йткені т зілген Ca. CO ү қ ө ү 3 суда аз ериді, с йтіп т нба а т седі. ө ұ ғ ү Технологиялы процестерді іске асыр анда е алдымен мынаны білу керек: қ ғ ң 1) Та дап ал ан шикізатты дегенде андай реакция ж реді ( айтымды- айтымсыз). ң ғ өң қ ү қ қ 2) Берілген німді амтамасыз ететін негізгі реакция аншалы ты тере ж реді. ө қ қ қ ң ү 3) Ма сатты німіні максималды шы ымы андай. қ ө ң ғ қ Негізгі реакцияны аншалы ты тере ж ретінін реакцияны тепе-те дік орнау ң қ қ ң ү ң ң жа дайларынан білеміз. Сонды тан тепе-те дікте ж ретін реакция а оптималды ғ қ ң ү ғ қ жа дайларды орнатуды білу керек. ғ

Жылжымалы тепе-те дік. ң  - тура ж не кері ж ретін процесстер жылдамдыЖылжымалы тепе-те дік. ң — тура ж не кері ж ретін процесстер жылдамды ы те ескенде орнайды. Тепе-те дікті бір жа ына ә ү ғ ң ң ғ жылжыту шін реакция а атынасушы затты біреуіні концентрациясын згерту керек. ү ғ қ ң ң ө Тепе-те діктегі мына те деуді арастырайы ң ң қ қ А+Б = В+Г айтымды реакция қ V 1 =K 1 [A][Б]; V 2 =K 2 [B][Г] • Химиялы тепе-те дік кезінде қ ң V 1 =V 2 демек K 1 [A][Б]= K 2 [B][Г] болады. = • K 1 , K 2 т ра ты шамалар; К-ны тепе-те дік т ра тысы дейді. ұ қ ң ұ қ K= • К-ны физикалы м ні ң қ ә концентрация бірге те бол анда, температура ты бол анда, тіке ң ғ ұ қ ғ реакцияны кері реакциядан неше есе жылдам ж ретінін к рсетеді. К концентрацияны згеруіне ң ү ө ң ө байланысты згермейді, біра температура а т уелді. ө қ ғ ә • Химиялы реакцияны тепе-те дігіне сер ететін параметрлер: қ ң ң ә 1) Температура; 2) ысым; Қ 3) реакция а т скен заттарды концентрациясы. ғ ү ң Осы параметрлерді згерте отырып іс ж зінде тепе-те дікті ала ан жа ымыз а ы ыстыру а болады. ө ү ң қ ғ ғ ғ •

Тепе-те дікке концентрацияны  серің ң ә • Реакция а т скен заттарды концентрациясыТепе-те дікке концентрацияны серің ң ә • Реакция а т скен заттарды концентрациясы ма сатты німні шы ымына лкен сер етеді. Ол да ғ ү ң қ ө ң ғ ү ә тепе-те ді дікті т ра тылы ынан (К) к рінеді. ң ң ң ұ қ ғ ө K= • Егер А мен Б-ны концентрациясын к бейтсек, реакция німіні де концентрациясы к бейеді. ң ө ө ң ө йткені берілген температурада К-т ра ты. Ө ұ қ • Егер реакция німіні концентрациясын азайтса , о ан с йкес уелгі затты да концентрациясы ө ң қ ғ ә ә ң азаяды, я ни оларды деу д режесі седі. ғ ң өң ә ө Іс ж зінде б л екі факторды тепе-те дікті ма сатты нім алу жа ына арай жылжыту шін олданады, ү ұ ң қ ө ғ қ ү қ я ни німіні шы ымын к бейту шін. ғ ө ң ғ ө ү • Ма сатты німні шы ымын к бейту қ ө ң ғ ө шін німні біреуіні концентрациясын азайту керек. ү ө ң ң Соны н тижесінде тепе-те дік ма сатты нім алу жа ына арай жылжиды. Оны к птеген дістері ң ә ң қ ө ғ қ ң ө ә бар. Мысалы: CO+H 2 O=CO 2 +H 2 • К міртегі оксидіні су буымен конверсия процесі. М ны тепе-те дік т ра тысы К мына те деумен ө ң ұ ң ң ұ қ ң рнектеледі: ө K= ОРЫТЫНДЫ Қ • айтымды процесте реакцияласушы затты біреуін толы ыра пайдалану шін екіншісінен арты Қ ң ғ қ ү қ алу керек. • Т зілуші заттар айта реакцияласа алмас шін оны біреуін реакциядан шы арса тепе-те дік ыл 5 и ү қ ү ң ғ ң сол шы арыл ан, затты орнын толтыратын жа а арай ы ысады, б л жа дайда айтымда реакция ғ ғ ң ққ қ ғ ұ ғ қ ая ына дейін ж 8 ре ғ •

Тепе-те дікке температураны  серің ң ә • Ле-Шателье принципі бойынша химиялы тепе-те дікТепе-те дікке температураны серің ң ә • Ле-Шателье принципі бойынша химиялы тепе-те дік к йіне келіп т р ан системаны қ ң ү ұ ғ ң жа дайыны (С, Т, Р) біреуін згерту тепе-те дікті сол згертуге арсы рекет ту ызатын ғ ң ө қ ә ғ реакция ба ытына арай ы ыстырылады. ғ қ ғ Мысалы, егер айтымды экзотермиялы к кіртті ангидридті тоты у реакциясы ж рсе қ қ ү ғ ү SO 2 +1/2 O 2 →SO 3 +Q Онда б лінген жылуды серінен реакциялы оспаны температурасы артады да тепе-те дік сол а ө ң ә қ қ ң ң ғ арай жылжиды, с йтіп ма сатты німні (SO қ ө ң 3 ) шы ымы азаяды. Б лай болмас шін жылуды ғ ұ ү системадан алып кету керек. • Енді айтымды эндотермиялы реакцияны арастырайы қ қ. Метанды суды буымен конверсиялау реакциясы жылуды сі іре ж реді. ң ң ү CH 4 +H 2 O→CO+3 H 2 -Q б л реакцияда система суы анда жылу беру керек, сонда тепе-те дік о жа а, я ни нім алатын жа а ұ ғ ң ң ққ ғ ө ққ арай жылжиды. Сонымен атар температура к терілгенде тепе-те дік эндотермиялы реакция қ қ ө ң қ ба ытына арай, ал температура т мендегенде экзотермиялы реакция ба ытына арай ы ысады. М ны ғ қ ө қ ғ ұ Ван-Гофф за ы дейді. Ван-Гофф за ы Ле-Шателье принципіні бір т рі. ң ң ң ү

Тепе-те дікке ысымны  серің қ ң ә • Химиялы тепе-те дікте т рТепе-те дікке ысымны серің қ ң ә • Химиялы тепе-те дікте т р ан заттарды ішінде газ к йіндегі заттар болса, қ ң ұ ғ ң ү онда тепе-те дікке ысымны да сері болады. ң қ ң ә • Ле-Шателье принципі бойынша тепе-те дікте т р ан системаны сырт ы ң ұ ғ ң қ ысымын арттыр анда тепе-те дік системада ы молекулаларды жалпы саны қ ғ ң азаятын реакцияны ба ытына арай ы ысады. Реакция кезінде газ к леміні ң ғ қ ғ ө ң згеруі рт рлі мынадай ш т рлі процесті арастырайы. ө ә ү ү ү қ қ N 2 +3 H 2 → 2 NH 3 CH 4 →C+2 H 2 CO+H 2 O→H 2 +CO 2 • Бірінші реакция газды к леміні кемуімен ж реді, я ни ысымны азаюымен. ң ө ң ү ғ қ ң Ле-Шателье принципіне с йкес те дікті солдан о а арай жылжыту шін ә ң ңғ қ ү ысымды арттыру керек. Шынды ында б л процес 32, 0 МПа ысымда ж реді. қ ғ ұ қ ү • Екінші реакция к лемні л аюымен ж реді я ни те дікті солдан о а арай ө ң ұ ғ ү ғ ң ңғ қ ы ыстыру шін ысымды т мендету керек. ғ ү қ ө • шінші реакция а ысымны згеруі сер етпейді, йткені системаны к лемі Ү ғ қ ң ө ә ө ң ө згермейді. ө

Химиялы реакцияны жылдамды ы ж не қ ң ғ ә о ан сер ететінХимиялы реакцияны жылдамды ы ж не қ ң ғ ә о ан сер ететін факторлар ғ ә • Химиялы реакцияларды жылдамды ын зерттеу туралы ылымын қ ң ғ ғ химиялы кинетика қ деп атайды. Я ни химиялы процесті жылдамды ын зерттейтін химия ылымыны арнаулы бір саласы. ғ қ ң ғ ғ ң 1. Температураны сері. ң ә Температураны сіргенде молекулаларды оз алыс жылдамды ы артады. ө ң қ ғ ғ Температураны рбір 10 сіргенде реакцияны жылдамды ы 2 -4 есе артады. Температураны к тергенде ә ө ң ғ ө жалпы молекулаларды кинетикалы энергиясы седі, оны ішінде активті молекулаларды саны к бейеді. ң қ ө ң ң ө • Реакцияласушы заттарды 1 моліндегі молекулаларды барлы ын активті молекула а айналдыру шін ң ң ғ ғ ү ж мсалатын энергияны ұ активтендіру энергиясы деп аталады. Жалпы т рде гомогендік ж не гетерогендік процестерді жылдамды ы мынандай кинетикалы те деумен ү ә ң ғ қ ң аны талады: қ V=KΔC (гомогенді процес) V=K*FΔC (гетерогенді процес) V- процестін жылдамды ы; ΔF-контакталы фазаны ауданы; ΔC-(процесті оз аушы к ші) концентрацияны згерісі; ғ қ ң ң қ ғ ү ң ө K-технологиялы процесті жылдамды т ра тысы, оны негізінде ш жолмен арттыру а болады: қ ң қ ұ қ ү ғ • рекеттесуші системаны температурасын к теру Ә ң ө • Кинетикалы салада ж ретін процестерге катализатор олдану қ ү қ • Фазалар аралы ында ы диффузияны арттыру. ғ ғ Температураны жо арылауы жылдамды константасын тым к п м лшерде к бейтсе диффузия ң ғ қ ө ө ө коэффициентін аз м лшерде арттырады. ө • Кинетикалы салада ж ретін процестерді жылдамды константасыны температура а т уелділі қ ү ң қ ң ғ ә Арренус те деуімен аны талады. ң қ • K = K 0 e -E/RT = K 0 exp(-), логарифм десек, lg. K = lg. K 0 -, іс ж зінде екі температура а арнап тапса lg = (-); ү ғ қ T 1 <T 2 , K 1 , K 2 – тиісті температурада ы реакция жылдамды ыны константасы, е-натуралды логарифм, ғ ғ ң қ Е-активтену энергиясы, R-молярлы т ра тысы. қ ұ қ • Арренус те деуін пайдаланып Е ж не К ң ә 1 белгілі болса, Т 2 температура а с йкес Кғ ә 2 есептеуге болады. •

2.  Катализаторды  серің ә  – процесті активтену энергиясын т мендету ар2. Катализаторды серің ә – процесті активтену энергиясын т мендету ар ылы реакция жылдамды ын ң ө қ ғ сіреді. ө 3. Араластыруды сері ң ә – молекулалы диффузияны конвективті диффузия а ауыстыру н тижесінде қ ғ ә процесті жылдамды константасын к бейтеді. ң қ ө • Гомогенді процестерде араластыру реакция саласында ы концентрацияны те естіреді, ғ ң реакцияласушы молекулаларды т йісуіні саны артады. ң ү ң • Гетерогенді системаларды араластыру баяу молекулалар диффузиясын жылдам конвективтік диффузия а аударады. ғ 4. Концентрацияны сері. ң ә Химиялы реакцияны тездету шін реакцияласушы заттарды қ ү ң молекулалары жиі т йісуі ажет, т йісуді жиілету шін реакцияласушы молекулаларды ү қ ү ү ң концентрациясын сіру ажет. ө қ • Химиялы реакцияны жылдамды ы реакцияласушы заттар концентрациясыны к бейтіндісіне қ ң ғ ң ө тура пропорционал ( рекеттесуші массалар за ы). ә ң V = K[A] n* [B] m • К-жылдамды константасы, реакцияласушы заттарды концентрациясы 1 те бол анда, ол реакция қ ң ң ғ жылдамды ына те. К- рбір рекцияны зіне лайы ты т ра ты шама, ол тек реакцияласушы ғ ң ә ң ө қ ұ қ заттарды таби атына арай ж не температура а т уелді згертеді. ң ғ қ ә ғ ә ө 5. Катализді сері. ң ә Катализатор реакцияны жылдамды ын згертіп біра реакция н тижесінде здері ң ғ ө қ ә ө химиялы згермей алатын заттар. қ ө қ • Катализатор атысуымен болатын процестер таби атта да , нерк сіптеде те к п. азіргі заманны қ ғ ө ә ө ө Қ ң нерк сібіні 90% катализатор атысуымен ж реді. рбір реакция а зіне т н катализатор болады. ө ә ң қ ү Ә ғ ө ә К п жа дайда т рлі катализатор олдану ар ылы бір заттан р т рлі нім алу а болады. ө ғ ү қ қ ә ү ө ғ

НАЗАРЛАРЫ ЫЗ А Ң Ғ РАХМЕТ НАЗАРЛАРЫ ЫЗ А Ң Ғ РАХМЕТ

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!
РЕГИСТРАЦИЯ