Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Методика проведения эксперимента




Для осуществления данного процесса в стаканы загружают 25 мл 7% раствора HCl или H2SO4. Затем вносят предварительно очищенный наждачной бумагой или раствором щелочи, взвешенный кусочек металла (0,5 - 2 гр.) на стеклянной палочке с ситообразным наконечником и начинают отсчет времени. Через определенные промежутки времени (по заданию преподавателя) стеклянную палочку с металлом вынимают из стакана, промывают холодной дистиллированной водой, высушивают на фильтровальной бумаге и взвешивают на аналитических весах. После извлечения металла из раствора кислоты останавливают секундомер и, взвесив его, помещают обратно в стакан, включают секундомер и продолжают отсчет времени.

Внимание: показание секундомера не обнуляют.

Для исследования влияния температуры эксперимент проводят при различных температурах (по заданию преподавателя). Результаты эксперимента записывают в таблицу 4.1.

 

ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Таблица 4.1.

Результаты экспериментальных исследований

№ опыта Т, 0С t, мин mMe m0Me tп, мин XМе
               
               
               
             

Определение лимитирующей стадии процесса

Степень превращения металлов (алюминия, цинка) определяют по формуле 4.1:

, (4.1)

где –масса исходного металла, г;

– масса металла после реакции, г.

Для определения лимитирующей стадии строят график зависимости от и сравнивают с теоретическими кривыми, представленными на рис. 4.1.

Рис 4.1. Зависимость степени превращения металла ХМе от отношения t/tn в зависимости от лимитирующей стадии процесса: 1 – внешнедиффузионная область; 2 – кинетическая область

После нахождения лимитирующей стадии для каждой из трех температур определяют константу скорости реакции из уравнения 2.3 (если реакция протекает в кинетической области).

По рассчитанным константам топохимического процесса определяют активационные параметры (энергию активации и частотный фактор Аррениуса) по уравнениям 4.2, 4.3 и результаты расчетов вносят в таблицу 4.2.

Аналитический метод определения энергии активации (Еакт)

(4.2)

Частотный фактор Аррениуса (А) определяют из интегральной формы уравнения Аррениуса.

(4.3)

Таблица 4.2.

Результаты расчета активационных параметров

T, 0С T, К k А Еакт ,кДж/моль
           
           
           

 

ЗАДАНИЕ

1. Построить зависимость степени превращения ХМе от t/tn и, сравнив с теоретическими кривыми, представленными на рис. 4.1, определить область протекания процесса.

2. Используя экспериментальные данные, рассчитать константу скорости химической реакции и активационные параметры (для процесса, протекающего в кинетической области)

3. Определить лимитирующую стадию по влиянию температуры на скорость химической реакции и по энергии активации.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Ход работы и порядок расчетов.

2. Модели топохимических процессов.

3. Механизм и кинетика топохимических процессов.

4. Методы определения лимитирующей стадии топохимических процессов.

5. Технологические методы интенсификации топохимических процессов.


 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Попов, Ю. В. Руководство к практическим занятиям по инженерной химии: учеб. пособие / Ю. В. Попов, К. Ф. Красильникова, Т. К. Корчагина, Г. М. Бутов/ ВолгГТУ. – Волгоград, 2005. – 164 с.

 

2. Попов, Ю. В. Инженерная химия: учеб. пособие / Ю. В. Попов, Б. И. Но / ВолгГТУ. – Волгоград, 2003. – 208 с.

 

3. Игнатенко, В. Н. Примеры и задачи по химической технологии / В. Н. Игнатенко, В. С. Бесков. – М.: Академкнига, 2006. – 198 с.

 

4. Кутепов, А. М. Общая химическая технология / А. М. Кутепов, Т. Н. Бондарева, М. Г. Беренгартен. – М.: Высшая шк., 1990. – 520 с.

 

5. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К. П. Мищенко и А. А. Равделя. – Л.: Химия, 1974. – 200 с.

 

6. Бутов Г.М. Расчеты химико-технологических процессов: учеб. пособие / Бутов Г.М., Гаджиев Г., Саад К.Р./ВолгГТУ. – Волгоград, 2005.-88с.

 


ПРИЛОЖЕНИЯ

 

Таблица П 1

Термодинамические свойства веществ

 

Вещество (ж) DНr,298 кДж/моль DSr,298 Дж/мольК Cp298 Дж/мольК  
 
Этилбензол С8Н10 (г) 29,8 360,5 128,41  
Стирол (г) C8H8 147,4 345,1 122,09  
Толуол (г) C7H8 50,0 319,7 103,8  
Бензол (г) C6H6 82,93 269,2 81,67  
Метан (г) СН4 -74,8 186,2 35,79  
Этилен (г) С2Н4 52,28 219,4 43,63  
Уксусная кислота СН3СООН -484.9 159.8 123.4  
Этанол С2Н5ОН -234,80 281,38 67,25  
Изопропанол C3H7OH -318.7   153.4  
Этиловый эфир уксусной кислоты С2Н5 ООС-СН3 -469.5      
Изопропиловый эфир уксусной кислоты С3Н7ООС-СН3 -359,9 250,8 189,8  
Вода Н2О (ж) -285,84 69,96 75,31  

 

 


ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Введение      
Лабораторная работка №1 Исследование реакции дегидрирования этилбензола и составление материального и энергетического балансов процесса    
Лабораторная работка №2 Исследование кинетики гомогенных химических реакций    
Лабораторная работа № 3   Экспериментальное определение химического равновесия в гомогенных системах и термодинамический анализ химических процессов    
Лабораторная работа № 4 Исследование кинетики реакции металлов с кислотами    
Библиографический список    
Приложения    

 

 



 


Учебное издание

 

Геннадий Михайлович Бутов

Сергей Владимирович Дьяконов

Ольга Михайловна Иванкина

Карим Рамез Саад

 

Лабораторный практикум

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...