Скорость гетерогенной химической реакции

Скорость гетерогенных процессов зависит от состояния и размера границы раздела фаз. Гетерогенные процессы многостадийны, помимо самой реакции идет ещё подвод-отвод веществ, скорость определяется наиболее медленной стадией.

Если определяющей стадией является сама реакция, то скорость описывается химической кинетикой, если (как чаще и бывает), определяющей является стадия подвода-отвода, то процесс описывается законами диффузии.

Температура влияет сильнее на кинетическую область, увеличение температуры на 10С увеличивает скорость в диффузионной области на 20%. При низких Т реакции идут в кинетической области, при высоких – в диффузионной.

1 закон диффузии: , -градиент концентрации.

Скорость диффузии , , где Е- энергия активации диффузионного процесса (5-20 кДж/моль). Энергия активации кинетической области 50-200 кДж/моль

2 закон диффузии выражает зависимость изменения концентрации в объеме одной из соприкасающихся фаз от времени

Если диффузия стационарна (меняется только с координатой), то

При , где δ – толщина диффузионного слоя (эфф путь диффузии)

Уравнение стационарной диффузии , где - коэфф массопередачи.