Химические превращения поверхности твердых тел.— М.: Знание, 1990.— 32 с.— (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Химия»; № 9).
ISBN S-07-001492-7
is к.
Любы* лабораторные и промышленные химически* реакции так или иначе < ,. Проводятся • реакторах, ограниченных твердой поверхностью. Поверхность, как граница раздела веществ, находящихся ,• разном фазовом состоянии (газовом, жидком, твердом), является очень активной реакционной зоной. Именно с поверхностными превращениями связано изучение чрезвычайно важных ката-_,-;' , литических процессов. В данном случае реч^ идет об оксидных поверхностях твердых Tffl| преобладающих я обычной содержащей кислород воздушной среде.
«704000000. ББК 24.1
С давних времен человек использовал природные ресурсы: руду, уголь, нефть, газ, известняк и другие минеральные вещества, применение которых тесно связано с их химической переработкой. Из природного сырья человек производит разнообразные материалы, применяемые ныне во всех отраслях техники, в сельском хозяйстве и в быту. Сейчас, в период обострения экологической обстановки, интенсивно изыскиваются новые методы переработки отходов производства и получения на их основе различных материалов. С уверенностью можно сказать, что развитие химической промышленности является одним из решающих условий технического прогресса. Развитие новых отраслей техники тесно связано с применением новых синтетических материалов, которые должны производиться во все больших количествах.
В подавляющем большинстве химических реакций в том или ином качестве участвуют твердые тела. Среди таких реакций главное место, пожалуй, занимают каталитические процессы. Успехи гетерогенного катализа действительно неразрывно связаны с исследованиями химии поверхности. Здесь речь идет о фазовых превращениях частиц поверхности химических реакторов, тесном переплетении научных интересов на стыке химии твердого тела и гетерогенного катализа.
Феноменологически катализ можно определить как изменение скорости химических реакций под влиянием так называемых катализаторов, т. е. веществ, многократно вступающих в промежуточные химические взаимодействия с участниками реакции и восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой исходный химический состав.
Состав и химическое строение катализаторов чрезвычайно разнообразны. Так, в состав промышленных катализаторов входят в различных сочетаниях соединения почти всех элементов периодической
свой состав несколько элементов: ив виде металлов, в виде различных соединений, и в виде весьма сложных комплексов металлов с органическими лигандами,, а также в виде соединений белковой природы, какими являются фермеит)*.
Одним из главных, критериев при подборе катализаторов является их активность в расчете на единицу массы или поверхности. ."•''. '
Различают гомогенный и гетерогенный катализ. Особенностью первого является то, что катализатор и реагирующие вещества находятся в одинаковом состоянии — обычно газовом или жидком»-?— т. е. образуют однородную систему. Во втором случае катализатор и реагирующие вещества находятся в различных агрегатных состояниях и имеют границу, или поверхность, раздела между двумя фазами — чаще всего между твердой фазой (катализатором) и жидкой или газовой фазой (реагирующими веществами). Причем большое значение здесь имеют характер и размер поверхности катализатора.
В гетерогенном катализе нет-трудоемкой стадии выделения катализатора из. реакционной смеси, которая всегда сопутствует процессам, осуществляемым в условиях гомогенного катализа. Применение твердых катализаторов дает возможность проводить реакции непрерывно, обеспечивая эффективное поточное производство химических продуктов.
Проблема гетерогенных реакций весьма актуальна и в то же время весьма сложна, и совершенно ясно, что именно поверхность раздела фаз и играет важную роль в таких реакциях. Поэтому далее мы обсудим основные особенности химических реакций, протекающих на поверхности твердых тел. Речь придет о наиболее распространенных оксидах (выбор которых будет обоснован ниже). Отметим, что в этой работе использовались экспериментальные результаты изучения окислительно-восстановительных превращений, полученные совместно е А. Я. Розовским и В. Д. Стыценко.
В большинстве промышленных катализаторов основными компонентами являются металлы или оксиды, которые перед использованием в процессе подвергают окислительно-восстановительной
Цена: 150руб.
