А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы
жүктеу/скачать 6,98 Mb. Pdf көрінісі
|
S4
| 10.1.
Процестің термодинамикасы Мұнай шикізатын термиялық өңдеу процесі кезінде алуан түрлі реакциялар жүреді. Молекуланың термиялық ыдырауынан басқа, синтез реакциялары және изомерлену жүреді. Бұл реакциялардың көбі қайтымды болып табылады. Шикізаттың жеке компоненттері әртүрлі бағытта әрекеттесуі мүмкін, бірақ әртүрлі жылдамдықпен және термодинамикалық ықтималдылықпен жүреді. Процестің температурасы көмірсутектер өзгерістерінің бағытына, жылдамдығына, тереңдігіне әсер ететін негізгі фактор болып табылады. Көмірсутектердің термиялық реакцияларын зерттеу, алдымен, берілген реакцияның термодинамикалық ықтималдылығын және тепе-теңдік тұрақтылығын анықтаудан басталады. Процестің термодинамикалық ықтималдылығы жүйедегі Гиббс энергиясының өзгеруімен анықталады: T сонгы бастапкы G G G Гиббс энергиясы деп жүйенің жұмысқа айнала алатын ішкі энергиясының бөлігін айтады. Ол басқа да негізгі термодинамикалық функцияларға – энтальпияға (Н) және энтропияға (S) байланысты: T T G H T S G H T S Тұрақты қысымда жүретін реакция үшін теріс мәнде берілген жылу эффектісін ∆Н сипаттайды, T S жүйенің ішкі энергиясының жұмысқа айналатын бөлігін сипаттайды. Егер реакция өздігімен солдан оңға қарай жүрсе, ∆G мәні теріс болады (< 0), химиялық тепе-теңдікке жеткенде G = 0, ал G > 0 болғанда, термодинамикалық көзқарас тұрғысынан реакцияның жүру ықтималдылығы аз болады. Сонымен, ∆G теріс мәнінің абсолютті шамасы көп болған сайын, реакция терең жүреді. ∆G Т мәні бойынша К р тепе-теңдік тұрақтысын есептеуге болады: ln T P G RT K немесе -∆G Т = RT lnK р - ∆G Т = 19,13 Т мұндағы R - газ тұрақтысы, 8,317 Дж/ моль тең. 115 Тепе-теңдік тұрақтысы соңғы және бастапқы заттардың концентрацияларының көбейтінділерінің қатынасына тең. K р біле отырып, реакция өнімдерінің шығымын алгебралық жолмен есептеуге болады. ∆G Т есептеу үшін бастапқы және ақырғы реакция өнімдерінің (∆G˚ түз ) Гиббс энергиясы өзгерістерінің кестедегі мәндерін реакция теңдеуіндегі стехиометриялық коэффициенттерді есепке ала отырып пайдаланады. ∆G˚ түзілу – Гиббс энергиясының өзгерісі (кДж/моль), стандартты жағдай үшін ( Т = 298,14 К, заттың парциальды қысымы 101325 Па). ∆G˚ түзілу және К р мәндері температураға тәуелді болады. Шамамен 1000˚С дейінгі температура үшін бұл тәуелділік сызықтық сипатта болады: T G A BT 10.1-Кестеде әртүрлі температурадағы ∆G˚ түз мәндері келтірілген. жүктеу/скачать 6,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|