Химиялық технологияның теориялық негіздері Негізгі технологиялық түсініктер және анықтамалар

қоспаның барлық көлемінде жүреді. Егер реагенттер жақсы араласқан болса, 
онда диффузия процестің жалпы жылдамдығын лимитирлемейді. Гомогенні 
процестер әдетте кинтикалық аймақта жүреді, яғни процестің жалпы 
жылдамдығы химиялық реакцияның жылдамдығымен анықталады. 
Химиялық реакцияның жылдамдығына әсер етеді: 
- әрекеттесетін заттардың табиғаты; 
- реагенттердің концентрациясы; 
- температура; 
- қысым ( газ фазада жүретін процестер үшін). 
Гомогенді жүйелерде реакциялар гетерогенді жүйелерге қарағанда 
жылдамырақ жүреді, себебі әрекеттесетін заттардың молекулаларының 
қақтығысулары көбірек болады. Гомогенді процестерді басқару елеулі 
жеңілдейді, сондықтан өндірісте гомогенді химиялық процесс бу немесе 
сұйық фазада жүреді. Жүйені гомогендеу үшін газдарды сіңіру немесе 
буларды конденсациялау, реакция жылдам жүретін сұйық орта алу үшін қатты 
материалдарды еріту және балқыту қолданылады. Кейде сұйықтықтарды 
буландыру немесе олардан қажетті компоненттерді газ фазаға шығару арқы 
реакцияны газ фазада жүргізу қолданылады. 
Осылай синтездеудің (ассоциация, полимеризация, алмасу, орын басу) 
және ыдыратудың (крекинг, деполимеризация) көптеген реакциялары 
жүргізіледі. 
Сұйық фазада жүретін гомогенді процестер газ фазадағы процестерге 
қарағанда небары жоғары интенсивтілікпен сипатталады. 
Сұйық фазадағы гомогенді процестердің интенсивтілігі газ фазадағыға 
қарағанда жоғары болады.
Гомогенді процестер кинетикалық аймақта жүреді, яғни процестің жалпы 
жылдамдығы химиялық реакцияның жылдамдығымен анықталады (газ 
фазамен қатар сұйық фазада). Бұл жағдайда химиялық реакцияларды 
химиялық өзгеріске бір мезгілде ұшырайтын молекулалардың саны бойынша 
жіктеуге болады. Олар моно-, би -, и үшмолекулярлы реакциялар немесе 
бірінші, екінші, үшінші, қатынасты ретті болып бөлінеді. 
Бейорганикалық заттардың технологиясындағы гомогенді реакциялар 
мысалына ауаның оттегімен күкіртсутекті және күкірт буларын, азот тотығын 
азот қостотығына дейін тотықтыруды жатқызуға болады 
2H
2
S + 3O
2
= 2SO
2 
+ 2H
2
O + Q 
S + O
2
= SO
2 
+Q 
2NO + O
2
↔2NO
2
+Q 
Сонымен қатар бұл процестерге басқа процестерді (қышқылдардың сулы 
ерітінділерін сілтілердің сулы ерітінділерімен бейтараптау, ерітінділерде 
жүретін кейбір алмасу реакциялары) жатқызуға болады. 
Әсіресе органикалық заттардың технологиясында газ фазада жүретін 

гомогенді процестер көп және саналуан. 
Әрекеттесетін заттардың концентрацияларының әсері массалардың 
әрекеттесу заңымен анықталады. Бастапқы заттардың концентрациялары 
артқан сайын реакция жылдамдығы да өседі және реакция реті артқан сайын 
жылдамдық та артады. Реакция жылдамдығы реакцияны басқаруға ең көп 
мөлшерде жұмсалатын әрекеттесетін заттардың концентрацияларына 
максималды тәуелді болады. Сондықтан шикізатты концентрлеуде, байытуда 
реакцияның ретін есепке алу қажет. Өндірістік тәжірибеде реакцияның 
жылдамдығын арттыру небары арзан компоненттің артық мөлшерін алумен 
жүзеге асырылады. 
Өндірісте жиі күрделі реакциялар (қайтымды, параллельді және бірізді) 
кездеседі, олар бір біріне тәуелсіз және бір мезгілде жүреді, әрекеттесетін 
массалардың сақталу заңына бағынады. 
Бірізді реакцияларда алдымен аралық өнім, сонан соң соңғы өнім түзіледі. 
Гомогенді жүйелерде реагенттердің концентрацияларын арттыру үшін келесі 
әдістер қолданылады: 
а) газдар үшін: небары концентрленген газ; қысу немесе сұйылту; 
газдарды еріту және реакцияны ерітіндіде жүргізу; 
б) сұйықтықтар үшін: небары концентрленген ерітінді алу үшін суалту, 
мұздату немесе ерітіндіге реагенттерді қосымша енгізу.

жүктеу/скачать 0.8 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: