Table of Contents
گرایش های واکنش سرعت واکنش را که در آن واکنش های شیمیایی رخ می دهد، توصیف می کنند. عواملی مانند انتشار و انتقال توده ای به طور قابل توجهی بر این نرخ ها تاثیر می گذارند، به ویژه در سیستم های عملی. درک نقش آنها کمک می کند تا فرایندهای صنعتی و آزمایشات آزمایشگاهی را بهینه سازی کنند.
Diffusion در کینزی های واکنشی
Diffusion حرکت مولکول ها از مناطق غلظت بالاتر تا غلظت پایین تر است.این بر چگونگی واکنش نشان دهنده ها در تماس و واکنش تأثیر می گذارد.در سیستم هایی که انتشار آهسته است، می تواند به مرحله محدود کننده تبدیل شود و نرخ واکنش کلی را کاهش دهد.
عوامل موثر بر انتشار شامل دما، اندازه مولکولی و ویسکوزیته متوسط است. انتشار سریع تر به طور کلی منجر به نرخ واکنش بالاتر می شود، در صورتی که شرایط دیگر مطلوب باشد.
انتقال انبوه و اثرات آن
انتقال انبوه شامل حرکت گونه ها بین مراحل مختلف یا مناطق درون یک سیستم است.این شامل فرایندهایی مانند جریان عمده، آلودگی و انتشار است.انتقال توده ای کارآمد تضمین می کند که واکنش دهندگان به سایت های واکنش و محصولات حذف می شوند.
در راکتورهای صنعتی، انتقال توده ضعیف می تواند باعث گرادینت های غلظت شود که منجر به نرخ واکنش ناهموار و بهره وری پایین تر می شود.شرایط جریان انشارت یا مخلوط کردن می تواند این مسائل را کاهش دهد.
تاثیر بر نرخ های واکنش
هر دو انتقال انتشار و انتقال توده ای می تواند میزان واکنش کلی را زمانی که آنها آهسته تر از واکنش شیمیایی خود هستند محدود کند، این پدیده به عنوان محدودیت انتقال توده ای شناخته می شود.این بسیار مهم است که مشخص شود که آیا واکنش یا انتقال فرآیندها محدود کننده هستند.
طراحی راکتورها و فرآیندها نیاز به متعادل کردن این عوامل برای به حداکثر رساندن بهره وری دارد. تکنیک هایی مانند محرک، افزایش دما یا کاهش اندازه ذرات می تواند میزان انتشار و انتقال انبوه را بهبود بخشد.