Способ измерения констант скорости элементарных химических реакций Советский патент 1979 года по МПК B01J1/14 G01N31/00 G05D7/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНСТАНТ СКОРОСТИ ЭЛЕМЕНТАРНЕЛХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ - Яё -Ч- -- -- -; -----i- 7--t l..--.- ---:- c - --Sf.r--: ЧувствйтельнЬго усилителя мощности б для привода реверсивного исполнитёльйого механизма, рёверсиййогО дви гателя 7, вентилей 8, 9 для тонкой регулировки расхода реагентов, расходомеров 10, 11 осущесгвйяквдих измерение расходов реагентов. Способ осуществляется следующим образом,. Сущность метода заключается в попё рёменной подаче исходных 1р)ёйгёйтов в проточный химический реактор и под борГ Ш1 храсходов 1 которых их замена не вызьшает изменения сигнала атомов или радикалов. В ЭТОМ случае для элементарных химических реакций одного и того же атома или радикала А и двумя разными молекулами В и С продукты Продукты выполняется соотношение , где К, К - константы скорости реакций (1) и (2) , WB, f% - расходы реагентов В и С. Если в качестве реакции (1) выбрана эталонная реакция с точно измеренной константой скорос ти К, то, для определения неизвестной константы скорости Kj, достаточно измерить расходы реагентов В и С Для достижения высокой точности и воспроизводимости измерений6сущёствляйТ непрерывную модуляцию сигнала регистрирующего прибора с помощью ; попеременной подачи исследуемого и эталонного реагентов с постоянной частотой л). При этом в качестве сигнала, не Сущего полезную информацию, используют не весь сигнал регистрирующего прибора, а лш№ его переменную соста ляющую, имеющую частоту модуляции V. Полную информацию несут как ампли туда, так и фаза переменной составля ющей сигнала . Отличная от нуля амПЛИТУда переменной составйяю1У1ей сиг нала сйидётёльствуёт О тс 17 то ipac хьдй реагёнтов еще не соотВётствуйт ... gjjj-iQjjjjQj jjj соотношения (3) . Фаза переменной составляю1чей сигнала несет информацию о тому в каком направле НИИ следует изменить расходы реаген,1 .тов. А именно: расход реагента, подаваемого в полуперйод положительной полярности, следует увеличить, а рас ход реагента, подаваемого в полупериод отрицательной полярности, сле- -д гет уменьшить. Естественно, доста ТОЧно изменять расход одного из реагентов (например, эталонного)V со хра1няя расход второго реагента посто янньм. Приравных нулю расходах реагентов в и С (вентили 8 и 9 закрыты) ««ондентрация атомов или радикалов в реакторе максимальна. Соответственно этому сигнал регистрирующего прибора Г имеет максимальную величину (фиг. 2а), При прерывистой подаче исследуемого реагента С в реактор (вентиль 9 открыт, вентиль 8 закрыт) концентрация атомов или радикалов вследствие протекания редакции (2) будет уменьшаться синхронно с подачей реагента. Соответственно этому в сигнале регистрирующего прибора появится переменная П-образная составляющая с частотой . Длительностью переходных процессов при соответствующем выборе частоты модуляции, расхода инертного газа и размеров реактора . мбхнб пренебречь (фиг. 26). После усиления в усилителе 4 и синхронного детектирования на выходе детектора 5 появится постоянный сигнал такой полярности, что реверсивный двигатель 7 начнет открывать вентиль 8, регулирующий подачу эталонного реагента в.. При подаче эталонногореаге нта В одновременно с исследуемым амплитуда переменной составляющей сигнала регистрирую1дего прибора уменьшится (фиг. 2в). Дальнейшее/увеличение расхода эталонного реагента приводит к изменению переменной составляющей сигнала до нуля (фиг. 2г). Ещё большее увеличение расхода эталонного реагента снова приводит к пояВлениХ) переменной составляющей сигнала, однако противоположной фазы (фиг. 2д), Перемена фазы сигнала приводит к изменению полярности сигнала на выходе синхронного детектора и изменению направления вращения реверсивного двигателя 7. При этом подача эталонного реагента начнет уменьшаться. Таким образом, обеспечивается автоматическая регулировка расхода эталонного реагента, так, что амплитуда переменной составляющей сигнала ре- : гйст1риру1®ёгЬприбора становится равной нулю, т, е. сигнал атомов или радикалов при попеременной подаче реагентов не меняется. Это и является основным условием выполнимости соотношения (3). Измерив расходы реагентов; расходомерами 10, 11 и, зная эталонную константу сксэрости реакции (2), можно по формуле (3) рассчитать определяемую константу Kg. В частности, если расход иссле- дуемого реагента поддерживать постоянньм (например равным 1 ), то показания расходс 1ера 11 эталонного реагента равняться отношению Констант скорости Кз/К. Формула изобретения Способ измерения констант скорости элементарных химических реакций атомов или радикалов путем сравнения с эталонной реакцией, заключаюодайс.й в попеременной подаче двух pearieHTiuB в проточный химический реактор ив регулировании расхода одного ре г. агентов при постоянном расходедругого реагента, отличающийс я тем, что, с целью пс5вышения точности и воспроизводимости измерений и исключения систематических погрюшностей, измерения производят с непрерьшной модуляцией сигнала атомов или радикалов, а регулирование расхода одного ИЗ реагентов осущёствляйзт в зависимости от фазы переменной составляющей сигнала так, чтобы ее амплитуда равнялась нулю. Источники информации, принятые во бнймание при экспертизе 1. Доклады АН СССР, , т. 208, №4, с. 881 Гершензон Ю.М. Мрин Ф. Б., Юркевич Я. П. Изучение кинетики быстрых реакций методом подобия диффузионных облаков .