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行业动态 |
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| 防腐漆催化反应热力学和动力学 |
| 发布时间：
2014年09月17日 14:34 |
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防腐漆催化剂是提高化学反应速率和控制反应方向最有效的办法。在工业中有用的化学反应， 首先是反应能否进行，并能进行到什么程度，其次是反应进行得多快，需多长时间能达到平衡状态。前者属于化学热力学范围，后者则是化学动力学要回答的问题。从实用角度看就是反应的产率和速度。一个工业上有价值的防腐漆化学反应必须同时具备有利的产率和速度。
催化反应与普通化学反应相类似，都受反应物转化为产物过程中的能量变化所控制，而 热力学是描述物理和化学过程中能量变化的规律，著名的热力学第一定律和热力学第二定律正是对该规律的解释。将焓的概念引人热力学第一定律，阐明了能量在物质间的转化形式即一个体系从初始态到终态，其能量的转化具有相应的当量关系，但是有关变化的方向性反应进行的程度（限度）则不能单凭热力学第一定律进行回答。经过人们长期的探索，终于找到一个物理量——熵，利用它的变化来描述反应的方向性和限度问题，这就是热力学第二定律，即在隔离或绝热条件下，系统进行自发过程的方向总是熵值增大的方向，直到熵值达到最大值，此时系统达到平衡状态。而在封闭系统中要判断反应能否自发进行，则需要依据吉布斯自由能变化。
反应动力学是研究化学反应速率的科学，研究诸多因素对反应速率的影响，推断反应机理，探索反应物转化为产物的历程。对于一般的化学反应，例如单分子反应速率可通过阿伦尼乌斯（Arrhenius)方程表示，对于有催化剂参加的催化反应，反应催化剂和反应物影响反应速率的经验规则并不多，但对于常见的均相催化反应，例如酸碱催化剂催化反应，曾得出布朗斯特（B衅nsted)法则。化学反应在催化剂作用下得以加速的原因是由于催化剂参与了反应，并且在反应生成产物的最后阶段催化剂并未消失，而是重复还原，所以便有了中间化合物学说。现在，无论是均相催化、多相催化还是酶催化，都与中间化合物学说相吻合，所以在催化反应的过程中总包括一个由催化剂和反应物生成中 间化合物的步骤。多相催化动力学包括物理（吸附、扩散）和化学（表面化学反应）多个步骤，每一步骤都有它们各自的历程和动力学规律，所以研究一个多相催化过程的动力学，既涉及固体表面的反应动力学问题，也涉及吸附和扩散动力学问题，还涉及产物被吸附、双分子吸附反应问题等，因本书宗旨和篇幅所限，这里对催化反应动力学和热力学不做深人探讨，读者可参阅其他专著。 |
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