Кинетика в химической технологии

В случае гомогенной химической реакции w=±, где w – скорость химической реакции; n_i – количество (в молях) одного из реагентов (или продуктов); τ – время; V – реакционный объём.

Скорость химической реакции может быть измерена по любому компоненту, участвующему в реакции. Она всегда положительна, поэтому знак перед производной dn_i/dτ должен определяться тем, является ли вещество I исходным реагентом (тогда dn_i/dτ отрицательна) или продуктом (тогда dn_i/dτ положительна).

В том случае, если реакция протекает при постоянном объёме, скорость определяют как изменение молярной концентрации с_i в единицу времени w=±,

Численно скорость выражают в кмоль/м³·ч, моль/л·с и т.д.

Скорость химического превращения зависит от большого числа переменных. На скорость влияют на только факторы, определяющие состояние химического равновесия (Т, Р, состав реакционной смеси), но и иные причины. Установлено, что, во-первых, скорость химической реакции пропорциональна концентрации реагентов.

Пусть уравнение необратимой одностадийной реакции имеет вид:

аА + bВ→rR + sS.

Кинетическое уравнение этой реакции (согласно закону действующих масс) w = kc_A^ac_B^b, где k – константа скорости химической реакции, её физический смысл состоит в том, что она равно скорости химической реакции, когда концентрации исходных реагентов равны между собой и равны 1.

Во-вторых: суммарная скорость нескольких последовательных превращений, сильно различающихся по скорости, определяется скоростью наиболее медленной (лимитирующей) стадии.