物理化学课程中化学反应动力学教学改革研究

化学反应动力学部分是物理化学课程的核心,系统掌握化学反应动力学部分的知识有助于学生运用相关知识解决实际问题的能力。化学反应动力学涉及催化剂及催化反应、反应级数及反应活化能的求算等重要内容,与其他基础及专业课程密切相关。因此,熟练掌握该部分的知识点并加以运用尤为必要,这对于学生的就业与深造都是非常有益的。基于我们近年来对该部分课程的讲授过程中所发现的问题,增加简单反应级数及活化能的测定实验,进行相关的教学改革尤为必要。这不仅能够加深学生对这些知识点的掌握及增强学生的实验动手能力,并可激发学生的科研创新意识。     

蔗糖水解反应动力学研究

考察了蔗糖水溶液的浓度及反应温度对蔗糖水解反应的影响。结果发现，在浓度比较低的情况下蔗糖水解反应能很好的遵循一级反应的动力学方程，但在浓度较高时却与一级反应的速率方程有较大的偏离，说明此时该反应已不再是一级反应。这与理论分析结果相一致；另外随着反应温度的升高，该反应的速率随之增大，并且速率系数与温度的关系遵循阿仑尼乌斯方程。     

基于简单碰撞理论化学反应动力学数值模拟

寻找合适和有效的数值模拟方法,对于越来越复杂的化学反应动力学研究有着重要的意义.以简单碰撞理论(SCT)模型为出发点,可以得到一种准确有效的化学动力学方程的数值求解方法.基于SCT的化学反应动力学数值模拟方法编程方便简单,具有较高的精度,与化学动力学过程机理相似,能体现化学动力学的过程.使用该方法对n级简单反应、连续反...     

丁腈橡胶硫化反应动力学研究

设计了促进剂A 4种不同用量的丁腈橡胶配方;基于配方,先利用密炼机将丁腈橡胶、硬脂酸和ZnO混炼,再利用开炼机加入硫黄、促进剂和防老剂,再利用无转子硫化仪分别测试了160℃、170℃和180℃下胶料硫化曲线;基于硫化曲线计算出了每组配方胶料硫化反应速率常数K和活化能Ea。结果表明,在焦烧期时,NBR硫化反应为非一级反应,真正的一级反应开始于硫化速率达到最大时,即tdis;焦烧期后的反应可分为2个阶段且遵循一级动力学反应规律。     

动力学机理函数的导出途径、逻辑选择/确定及在含能材料分解反应速率方程中的一些应用

推演了包括扩散机理函数、随机成核和随后生长机理函数、幂函数法则机理函数、相边界反应机理函数和化学反应机理函数在内的常用动力学机理函数。提出了逻辑选择/确定最可几机理函数的技术途径。汇集、阐述了一些含能材料分解反应的机理函数。报道了描述6b-硝基-1,3,5-三氧环戊烷[cd]-并环戊二烯-2,4,6-三硝酸酯(NHTPN)放热分解反应过程的机理函数和速率方程。附参考文献79篇。     

非均相化学反应的类分形动力学

大多数非均相反应的动力学不遵从经典的动力学规律。随着分形几何理论在表面科学中的应用和发展 ,非均相反应的类分形动力学研究取得了可喜的成果。综述了分形表面上反应的动力学特征及非均相反应的类分形动力学的研究进展。     

铬酸钡与硫酸氢钠制备重铬酸钠的宏观反应动力学

考察了BaCrO4与NaHSO4制备Na2Cr2O7过程中搅拌速率、氢离子初始浓度、反应温度对BaCrO4转化率的影响,在机理分析基础上进行了宏观动力学研究. 结果表明,该过程为BaCrO4溶于酸性水溶液生成BaCr2O7、BaCr2O7与NaHSO4反应生成BaSO4与Na2Cr2O7、BaSO4结晶析出三步,反应过程中应尽量升高反应温度,搅拌速率可固定为400 r/min,而氢离子浓度应大于0.01 mol/L且小于NaHSO4饱和时的浓度. 经过对实验数据处理和分析,建立了宏观动力学模型,得出该反应为一级反应,求得活化能为41.029 kJ/mol,频率因子为15978.51,相应的宏观动力学方程为-ln(1-XA)=15978.51exp[-41.029′103/(RT)]t.     

“乙酸乙酯皂化反应速率常数测定”实验数据处理程序的开发

以Visual Basic 6.0为开发工具,结合最小二乘法直线拟合,对电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数实验进行数据处理,得到更科学准确的实验结果,能够打印出计算结果和图形。此实验方法具有实验精密、操作简单、方便、测量结果准确等优点。经编译此实验数据处理程序的可执行文件能在脱离Visual Basic的环境下独立运行,程序的实用性和便利性较强。     

难选氧化锌矿氨浸动力学

兰坪氧化锌矿氨浸的动力学实验表明，氧化锌矿的氨浸动力学遵从不生成固体产物层的未反应核缩减模型，即符合1–(1–a)1/3=[MkCn/(brd0)]t方程. 通过研究氨水的浓度、温度以及矿石粒度对难选氧化锌矿浸出速率的影响，发现氧化锌矿氨浸反应为一级反应，得到反应的活化能为11.1 kJ/mol，为边界层扩散控制.     

轿车丙烯酸清漆固化反应动力学研究

利用DSC技术研究了轿车丙烯酸清漆的固化反应动力学参数。研究发现：清漆固化反应活化能为30kJ/mol,反应接近一级反应机理。由此进一步建立了固化温度,反应时间与清漆固化反应程度之间的关系式。DSC研究结果清楚表明：丙烯酸清漆在140℃条件下20min可达到完全固化。     

乙醇脱水反应的动力学研究

在管式固定床反应器中,采用改性的分子筛催化剂,在温度195～220℃、乙醇浓度30～70 wt%、乙醇液时空速0.08～0.17 mol/g-cat./h的范围内,对乙醇脱水反应的本征动力学进行了研究。动力学研究结果表明,在实验条件范围内,乙醇脱水生成乙烯和乙醚的反应属于平行反应,符合Langmuir-Hinshelwood机理模型,表面反应为速率控制步骤。     

丙烯酸甲酯合成反应的动力学研究

以浓硫酸为催化剂,在间歇搅拌反应釜中测定了丙烯酸和甲醇反应体系在不同温度下(313~323 K),不同催化剂含量下[0.8%~1.4%(wt)]的常压液相反应动力学,得出了上述条件下的反应速率常数表达式。在实验范围内,反应速率常数与催化剂浓度呈线性关系。反应速率随温度的升高而增大,二者关系符合Arrhenius方程。该反应的活化能为33.45 k J·mol~(-1)。     

烷基多苷反应中的非均相与均相动力学模型

用二步法研究了合成十二烷基多苷动力学 ,建立了以化学反应为控制阶段条件下的动力学模型并确定了其参数。通过验证 ,实验值与计算值基本吻合。丁基多苷和十二烷基多苷的实验值与计算值平均误差分别小于 2 .4%和 4.0 %     

关于化学反应动力学方程的教学讨论

本文讨论了化学反应动力学方程的一般科学表示形式和反应物出现负级数的可能机制,指出在直链反应的化学反应动力学方程推导教学中应引入链传递过程的循环次数n。     

蛋白质酶促水解过程集总动力学研究

针对蛋白质酶促水解反应特点，根据水解反应机理，对水解过程进行合理的假设，将水解产物按分子量分段集总，构建出集总反应网络，用包含酶失活，产物抑制和底物抑制的本征动力学方程描述集总组分的反应行为，以牛血清白蛋白－胰蛋白酶反应体系为具体研究对象，建立了4集总动力学模型，根据分层估算的原理，进行了动力学参数的测定，经不同原料组成和反应条件的实验验证，所建立的集总动力学模型具有良好的拟合性和外推性。     

渣油加氢催化剂反应动力学的研究进展

介绍了渣油加氢催化剂反应动力学的研究进展,列举了几类渣油加氢催化剂反应动力学模型。利用这些模型可以预测催化剂使用周期,帮助设计催化剂级配方案,并有助于对渣油加氢反应过程进行深入研究。