―neft va gazni qayta ishlash texnologiyasi‖. 1 qism 5321300 – ―neft va neft-gazni qayta ishlash texnologiyasi‖ bakalavr ta‘lim yo‗nalishi uchun darslik
Oksidlanish–qaytarilish turidagi katalizatorlarning ta‘sir qilish
Yüklə 15,32 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
7.7. Oksidlanish–qaytarilish turidagi katalizatorlarning ta‘sir qilish
mexanizmlari Katalitik reaksiyalarning xususiyati shundan iboratki, ta‘sir etayotgan bog‗lar orasidagi elektronlarning almashinuvchi katalizator elektronlarining ishtirokida amalga oshiriladi. Oksidlanish – qaytarilish raksiyalarining asosiy katalizatorlari oraliq d–metallar va yarim o‗tkazgichlar hisoblanadi. Oraliq d – metallarning (Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Re, Ir, Pt va boshqalar) faolligi ulardagi d–qobiqning tugallanmaganligi bilan tushun–tiriladi. Tugallanmagan d – orbitalning juftlashmagan elektroni «erkin valentlik» kabi ta‘sir etadi, ma‘lum darajada o‗zini erkin radikalday tutadi. Agar adsorbsiyalangan molekula bo‗sh orbitalga ega bo‗lsa, unda molekulaning vakant (bo‗sh) orbitallariga metalldan elektron o‗tishi hisobiga kovalent bog‗ hosil bo‗ladi. Agar metallning yuzasi adsorbsiyalangan zarrachaga nisbatan elektronga moyilligi ko‗proq bo‗lsa, unda elektronning molekuladan metallga o‗tishi amalga oshadi. Bu ikkita chekka mexanizmlar orasida turli o‗tish shakllari bo‗lishi mumkin. Taxmin qilishlaricha, hosil bo‗lgan yuzadagi 309 xemosorbsiyalangan birikmalar ko‗p jihatdan kompleks birikmalarga o‗xshaydi. Hozirgi vaqtda bu taxminga asoslanib xemosorbsiyalangan molekulalarning yuqori reaksion qobiliyatini megandlar maydoni nazariyasi yordamida tushuntirishga hamda organik molekulalarning katalizator bilan hosil qilgan bog‗ π – bog‗lar deb talqin qilishga urunishlar mavjud. Taqsimlanmagan elektron juftiga ega bo‗lgan molekulaning katalizator bilan oraliq birikmani hosil qilishi molekuladan metallning tugallanmagan orbitaliga zaryadni o‗tkazish yo‗li bilan, ya‘ni zaryadni o‗tkazish majmuasini hosil qilish bilan amalga oshishi mumkin. Bu turdagi birikmalarni molekulyarli donor-akseptor birikmalar deb qarash mumkin. Zaryadni o‗tkazish bilan bog‗liq bo‗lgan komplekslardagi vujudga keladigan bog‗lanish qutbli xarakterga ega. Yarim o‗tkazgichlar (oksidlar, nikel‘, molibden, vol‘fram va ba‘zi bir boshqa oraliq d – metallarning sul‘fidlari) holida erkin valentliklar (erkin elektronlar va elektron tuynuklar) kristall panjara yuzasida atomlarning to‗liq koordinatsiyalanmaganligi tufayli hamda yarim o‗tkazgichlardagi kristallarda turli kamchiliklar borligi natijasida vujudga keladi. Masalan, kation mavjud bo‗lmagan kristall tuguni o‗zini manfiy zaryadli tutib, elektronlarni yaqin turgan tugunlarga itarib turadi. Buning natijasida elektronlar valent sohadan o‗tkazuvchanlik sohasiga siqib chiqarilishi mumkin. O‗tkazuvchanlik sohasida elektron (yoki tuynuk)larning paydo bo‗lishi kristallarda elektrodonor (yoki elektroakseptor) xossalariga ega bo‗lgan qo‗shimchalarning borligi hamda stexiometrik tarkibning buzilishi sabab bo‗la oladi. Kristall yuzasida o‗tkazuvchanlik elektronlari (yoki tuynuklari) erkin valentliklar yoki faol markazlar rolini bajaradi. Uglevodorod molekulalarining yuzasidagi erkin elektronlar (tuynuk)lar o‗zaro ta‘siri natijasida molekula dissotsiyalanishga duchor bo‗ladi: O‗zaro ta‘sirlashishi natijasida molekulaning bir qismi katalizator bilan barqaror ikki elektronli bog‗ orqali, ikkinchisi esa kuchsiz bir elektronli bog‗ orqali bog‗lanadi. Elektron almashinishning uzluksiz sodir bo‗ladigan jarayonlar tufayli bu bog‗lanishlar bir–biriga o‗tib turishi mumkin. Hosil bo‗ladigan yuza 310 birikmalarning kichik barqarorligi va yuqori reaksion qobiliyati ulardagi keyingi o‗zgarishlarining yuqori tezlikda borishiga sabab bo‗ladi. Har qaysi molekula berilgan faol markaz bilan turli xil yo‗llar bilan ta‘sirlashishi mumkin. Balladin nazariyasida ta‘kidlangandek, bitta elementar katalitik aktda ikkita, uchta va undan ortiq markazlardan (dupletlar, mul‘tipletlar) tarkib topgan guruhlar qatnashishi mumkin. Shunday qilib, katalitik faollik katalizator yuzasidagi erkin valentliklar soni bilan to‗g‗ridan– to‗g‗ri bog‗liq. Oksidlanish – qaytarilish katalizatorlarini riforming, gidro-tozalash va gidrokreking jarayonlarida gidrogenlash–degidrogenlash reaksiyalarining tezligini oshirish uchun ishlatadilar. Yüklə 15,32 Mb. Dostları ilə paylaş:
|