Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru
β

Jon Billies

Пользователи
  • Постов

    24
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Сообщения, опубликованные Jon Billies

  1. Для начала следует сформулировать адекватный вопрос.

     

    Вы превели определение скорости гетерогенной реакции в конечных разностях. Определение - не есть формула для вычисления.

    Скорость будет зависеть кроме дисперсности, еще от количества самого катализатора, концентрации перикиси, температуры.

    В абсолюте все факторы учесть довольно сложно, поэтму часто говорят об эфективной константе скоросте, найденной при заданом катализаторе.

     

    Чтобы рассчитать время, необходимое для определенной степени разложения (например, 99,0%) нужно проинтегрировать киентическое уравнение, с известной константой скорости.

    Если нужны адекватные данные, придется провести эксперимент, т.к. катализ, тем более гетерогенный вещь весьма специфическая.

     

    Очень подробно и с примерами все расписано сдесь

    http://www.chem.msu....nov/levanov.pdf

     

     

     

    Спасибо=) Уже читаю!!

  2. Необходимо рассчитать скорость реакции разложения пероксида (или время его разложения): понятное дело, что она(скорость реакции) будет зависить главным образом от дисперсности катализатора, но как? по какому закону:

    вот это не подходит pic6_1_1.gif , ибо я не знаю времени разложения или для нахождения времени я не знаю скорости разложения...

     

    Проблема встала очень остро, потому как нужно рассчитать за какое время произойдет разложение того или иного количества пероксида.

    Может кто-нить посоветует хорошую книжку по данной теме, в которой будут данные по константам скорости и т.п.

  3. Ацетат серебра, растворимая соль уксусной кислоты. Можно нитратом заменить.

    Гальваника нужна для нанесения толстого слоя (в несколько микрон - уже довольно таки толстый слой).

    Если при спекании не нарушится строение его молекул - то должен работать как катализатор.

    Кстати, можно посчитать, сколько нитрата уйдет, например, на 10м2 поверхности серебряной пластины.

    Возьмём толщину 0.5мкм

    Объём серебра будет 5*10^-7*10м2 = 5*10^-6м3.

    Табличная плотность серебра = 10500кг/м3.

    Масса такой пленки будет равна 1.05*10^4 * 5*10^-6 = 52.5г

    Возьмём потери на производстве пленки, например, 60% (катастрофические потери)

    итого 131.25г

    1.227 моль

    Нужно нитрата серебра 200 с копейками грамм.

    Цена на нитрат серебра 1400р за 50 г, смотрите, устраивает Вас или нет.

    10 квадратов - это не так уж и мало)

     

     

    Что бы не флудить на форуме, напишу тут новую проблему, которая тесно связана с данной темой=)

    Я решил все-таки оставить оксид марганца как катализатор, но встал вопрос как рассчитать скорость реакции разложения пероксида: понятное дело, что она(скорость реакции) будет зависить главным образом от дисперсности катализатора, но как? по какому закону? Проблема встала очень остро, потому как нужно рассчитать за какое время произойдет разложение того или иного количества пероксида, т.к. исходя из этого времени будет рассчитан цикл работы химической установки...

  4. А если тупо расчитать обьем газов и обьем резервуара. Получим сколько атмосфер будет. А скорость нужно до долей секунды? Если нет то можно считать что за пару сек. :)

     

    Можно считать никого не устроет-нужны формулки=))

  5. В принципе соли меди заместят железо, образуя тонкий слой. Пример - реакция медного купороса с железным гвоздем.

    Серебро менее активный металл, если не будет замещать медь из раствора (будет, но слишком долго и проч.) подключаем к детали катод и угольный анод опускаем в ту же емкость. Только не забываем выравнивать плотность по току.

    Например, такая реакция: 2CH3COOAg + Fe = (CH3COO)2Fe + 2Ag.

    В теории она возможна, что будет на практике - не ручаюсь сказать.

     

    P.S. не заморачивайтесь с оксидом серебра.

    Пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Например, при взаимодействии с оксидом серебра он является восстановителем:

    Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2 + H2O

     

    Глупый вопрос: CH3COOAg - щито это за дрянь??=)

    Сейчас прорабатываю вопрос о спекание оксида марганца. Будет ли он в таком состоянии нести нелегкую ношу катализатора?

  6. Если на производстве, то длинный ребристый медно-серебряный катализатор (поясняю: делается вал, на который прикрепляются медные лучи (в поперечном сечении - морская звезда), лучи - это образно, на самом деле пластины (меди там может быть слой в несколько микрон), а поверх меди гальваникой наносится серебро из соли. Серебро важно как катализатор, а сколько его там - дело десятое. Оксид серебра, по-моему, такой же хороший катализатор, как и само серебро.

     

    Я тоже об этом думал=) Меди у нас на производстве много...а вот как гальваникой на нее нанести серебро?

  7. В таком случае взгляните на такое вещество, как каталаза (дезоксируктаза).

    Но его надо добавлять довольно много и все-таки требует определенных условий (температуры).

     

    Это точно не подойдет=( Установка будет на производстве...

  8. Скорее всего окислилось, но, кажется мне, оксид сможет катализировать не многим меньше самого серебра.

    Теоретически скорость окисления можно рассчитать по формуле, но в данном случае такой способ не подойдёт. Окисляется только верхний слой, посчитать можно на практике.

    H2O2 + 2Ag = Ag2O + H2O

    исходя из этой формулы можете сами найти.

    Хотя нет, все-таки решу.

    2 моль серебра (216г) может окислить 1 моль пергидроля (34г)

    Делайте выводы) Это, естественно, для порошка и если реакция происходит исключительно на серебро.

    Однако в данном случае ветка побочная.

     

    Сейчас глянул цены...ой-ёй, надо искать более бюджетный катализатор=) Серебро пока нужно отложить, может сейчас что-нить другое подберу или кто-нить мысль интересную закинет на сей счет=)

  9. Осталось уточнить объём выделяющегося кислорода в холостом эксперименте - при обычном давлении. Если в тех же условиях, но при 1 атм действительно выделится те самые 12 л кислорода - вот тут можно задумываться над альтернативами.

    Например - насколько зависит эффективность катализатора от давления кислорода? То есть - возможно ли, при каком-то критическом давлении/концентрации каталитическое действие просто исчезает - исчерпывается. Вот тут - из общих соображений ничего не скажешь. Я, по-крайней мере - не скажу :).

    Вообще, эту тему надо в ОБЩИЙ перенести.

     

    Возникла такая проблема: не могу найти литературу, где бы внятно бы было описано как расчитать скорость подобной реакции (это необходимо, чтобы определить время за которое давление в реакционной ёмкости поднимится до рабочего уровня).

  10. Вот что нам по этому поводу говорит википедия:

     

    Действие ракетного двигателя основано на реакции разложения перекиси водорода. Используется перекись водорода 90-процентной концентрации (это бесцветная жидкость плотностью 1,35 г/см³). Перекись водорода в чистом виде относительно устойчива, но при контакте с катализатором (например, с серебром) стремительно разлагается на воду и кислород, менее чем за 1/10 миллисекунды увеличиваясь в объёме в 5000 раз.

    2H2O2 → 2H2O + O2

     

    Попробуйте с одной пластинкой, может получится.

    Как вариант - использовать каталазу. Только её потребуется очень много.

     

    Спасибо, сейчас попробывал в пергидроль серебрянную цепочку...реакция идет даж немного энергично=) Только вот серебро потемнело=( Оно окислилось? Если ДА, то как расчитать скорость окисления (металл-то дорогой)

  11. Можно использовать соли железа, железный купорос, к примеру.

     

    Вот, к сожалению, железный купорос и не подойдет=( Далее пена будет использоваться с жидким алюминием. а в алюминиевых спл. железо вредная примесь.

     

     

    В реактивных ранцах для этих целей используют серебряные пластинки.

     

    Можно по подробнее??=)

    Пробовал медь (она тож является катализатором), но реакция идет архи медленно=(

  12. Нужна помощь. Разработал установку для получения кислородосодержащей пены из пергидроля (нужно для диссертации). Встал вопрос с катализатором: для обката установки использовал оксид марганца, но он при реакции выходит вместе с пеной. Нужен катализатор, который не будет выходит (твердый) или будет, но ввиде, напр. соли и т.п.

  13. Так фиксируй катализатор внутри трубы. Он необязательно должен быть в виде порошка. Можно в виде кусков или прутков статичных, или на носителе.

     

    Это я и сам понял=) Есть ли такие же по эффекту как оксид марганца катализаторы, но кусковые или ввиде прутков/пластин. Сам оксид марганца при реакции распадается на меленький порошок...

  14. Собрал установку из чугунной водопроводной арматуры, поставил манометр. Залил 100 мл пергидроля в нее (там уже был оксид марганца). Буквально за 30 сек. давление подскочило до 10 атм. Дальше решил не испытывать судьбу и стравил его. В общем реакция идет по кривой: сначала ускоряется, далее с уменьшением (как я понимаю) кол-ва пероксида в растворе скорость соответственно падает.

    В общем, проблема сейчас встала такого рода: мне в продуктах реакции нужна кислородная пена ( я в пергидроль добавляю ПАВ), но вместе с пеной выходит катализатор - оксид марганца. Есть ли возможность его как-нить связать? На какой катализатор можно заменить его?

  15. Еще можно сделать поправку на "свежесть" перекиси. Проба при атм. давлении покажет.

     

    У меня дома не лаборатория...есть ли какие-либо подручные методы определения количества кислорода, который выделяется во время реакции?

    Я сейчас собрал установку, в которой буду проводить разложение пергидроли...осталось найти манометр, что бы контролировать давление...на днях выложу фото установки.

  16. Эксперимент - он всегда больше теории. Я - за эксперимент!

    Но, как "адвокат дьявола", я должен учитывать все возможности.

    Если бутылка рассчитана на 4 атм - где гарантия, что она она действительно будет держать это давление, а не стравит его через пробку? (Это не праздный вопрос - я по роду занятий имел дело с аппаратурой при давлениях до 90 атм. Утечка через всяческие стыки - это основная проблема).

    Если реакция остановилась - пошла ли она снова после сброса давления?

    Был ли измерен объём выделяющегося кислорода в "холостом" эксперименте - при атмосферном давлении?

     

    Пока на эти вопросы не будет ответа - я буду придерживаться ранее высказанного мнения. :)

     

    Сегодня обмотал горлышко бутылки ниткой, которой герметизируют водопроводные трубы, и провел реакцию: из крышки воздух не шёл: проконтролировал опусканием бутылки в воду. Через 10 минут, открыл крышку, раздался хлопок (как обычной бутылки, если потрясти), реакция вяло пошла дальше...Так что я в растерянности...

  17. Вычислить реальное равновесное давление кислорода - задача непростая. Можно прикинуть саму необходимость такой расчет делать:

    H2O2 = H2O + 1/2O2

    ΔH0 = -98400 Дж/моль

    ΔS0 = 174.2 Дж/(моль*град)

    Это вычислено по справочным данным. Отсюда:

    ΔG0 = ΔH0 - T*ΔS0 = -150300 Дж/моль (при 20С)

    Изменение энергии Гиббса в этой реакции ОЧЕНЬ велико.

    Kp = (PO2)1/2 , где PO2 - равновесное давление кислорода.

    ΔG0 = -R*T*ln(Kp) = -R*T/2*ln(PO2) , откуда

    PO2 = exp(-2*ΔG0/(R*T)) = e120 = 1052 Па = 1047 атм

     

    Как видите - вычисленное равновесное давление кислорода выражается совершенно запредельным числом. Реально оно будет конечно меньше, но всё равно - число это будет с более чем тремя нулями.

     

    Спасибо большое, не было возможности сюда заходить - работой завалили. Я провел опыт:

    в обычную пластиковую бутылку из-под миниралки 0,5 л налил примерно 100 мл пергидроля, далее добавил оксид марганца и быстро закрутил крышку. Ожидал, что через некоторое время бутылка взорвется ( из расчетов получалось, что выделится 12 л кислорода ) но...ничего не произошло...я в замешательстве...бутылка из-под миниралки расчитана на 4 атм, а 12 л кислорода в 0,5 бутылке это 30 атм...

  18. Я ж Вам толкую: при практически достижимых давлениях (30-ти атмосфер не хватит) - реакция разложения перекиси водорода необратима. Практически равновесие может быть достигнуто при условии, что у Вас есть сертифицированное оборудование для работы с давлением в пару десятков тысяч атмосфер.

     

    Если не сложно, можете сделать расчетные выкладки на это.

  19. доброго времени суток!

     

    для работы необходимо определить давление в закрытой емкости при разложении пергидроля катализатором. Условие задачи выглядит таким образом:

    Есть ёмкость, к примеру объемом 0,5 литра, в которую налили 1 моль H2O2, далее добавили катализатор оксид марганца IV и быстро закрутили крышку. Какое давление создаст кислород внутри? Если посчитать, что емкость достаточно прочная, сколько выделится кислорода до того как реакция остановится?

     

    Основная ветка этого вопроса находится Тут

  20. Разложение H2O2 при практически достижимых давлениях необратимо. 12 л газа в пол-литровой ёмкости - это грубо 24 атм.

     

    По расчету 12 литров в 500 мл это 30 атм, но не в этом не дело: тут нашел, что выделение кислорода будет идти до того момента пока давление не станет равно коэффициенту равновесия. После реакция остановится... Как тут быть??

  21. если 1 моль полностью разложился, то кислорода 0.5 моля. затем pV=nRT температура по желанию, давление Ваше.

     

    Вот есть у меня 0,5 бутылка, я в нее залил пергидроль 100 мл из него катализатор выдавил 0,5 моль кислорода или 12 литров. Какое давление создалось в 0,5 л емкости?? Выделится ли вообще такое количество кислорода?, по логике реакция должна остановится на каком-то значении...только на каком, как рассчитать??

  22. доброго времени суток!

     

    для работы необходимо определить давление в закрытой емкости при разложении пергидроля катализатором. Условие задачи выглядит таким образом:

    Есть ёмкость, к примеру объемом 0,5 литра, в которую налили 1 моль H2O2, далее добавили катализатор оксид марганца IV и быстро закрутили крышку. Какое давление создаст кислород внутри? Если посчитать, что емкость достаточно прочная, сколько выделится кислорода до того как реакция остановится?

  23. Условия:

    Есть ёмкость, к примеру объемом 0,5 литра, в которую налили 1 моль H2O2, далее добавили катализатор оксид марганца IV и быстро закрутили крышку. Какое давление создаст кислород внутри? Если посчитать, что емкость достаточно прочная, сколько выделится кислорода до того как реакция остановится?

×
×
  • Создать...