12.10.1 Кинетика гетерогенного катализа

Механизм гетерогенного катализа весьма сложен и состоит из следующих стадий:

1. Диффузия реагирующих молекул к поверхности катализатора.

2. Адсорбция реагентов на поверхности.

3. Реакция на поверхности.

4. Десорбция продуктов реакции.

5. Диффузия продуктов реакции от поверхности.

Для описания скорости реакции с учетом этих 5 стадий потребовалось бы громоздкое уравнение. Поэтому общую скорость реакции определяют по лимитирующей стадии.

Большое влияние на общую скорость процесса оказывает адсорбция реагентов на поверхности, т.е. для гетерогенных реакций скорость химического превращения вещества будет численно равна количеству образовавшегося или прореагировавшего вещества, отнесенного к единице площади поверхности контакта взаимодействующих фаз за единицу времени.

, (12.63)

где S - площадь поверхности контакта взаимодействующих фаз, м2 .

Упрощенное уравнение гетерогенной реакции для небольшого интервала температур имеет следующий вид

, (12.64)

где Р - парциальное давление; К - константа скорости.