Способ определения концентрациипродуктов реакции ha поверхностиферромагнитного катализатора

Патент 802847

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

(723 Авторы изобретения

1„ь

Г. С. Кринчик и Л. В. Никитин

Ю::,,) .

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Ревенкщии и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ KOHUEHTPAUHH ПРОДУКТОВ

PEAKUHH НА 11OBEPXHGCTH ФЕРРОМАГНИТНОГО

КATАЛИЗАТОРА

Изобретение касается методов контроля хода каталитической химической реакции и может быть применено для контроля гетерогенных химических реакций путем анализа состояния поверхности катализатора.

Известен ротометрический способ исследования хода каталитической реакции, основанный на измерении рассеяния света исследуемым веществом $1).

Однако этот способ нельзя применять для быстрых реакций.

Известен также способ определения концентрации продуктов реакции на поверхности ферромагнитного катализатора путем регистрации отраженного света, основанный на том, что поверхность фер ром агнитного катализатора освещают светом с фиксированной длиной волны, затем измеряют интенсивность отраженно го света, а о концентрации судят по изжененаю отражательной онооооаоотн (2).

Недостатком данного способа являетвЂ” es низкая чувствительность и невозможность его применения для контроля каталитической гетерогенной реакции на ферромагнитном катализаторе, так как спсьсоб предполагает наличие определенного слоя продуктов реакции на поверхности, что невозможно, если продукты peamaa находятся в газообразном состоянии и химическая реакция протекает в хемосорбированном монослое.

Цель изобретения вЂ” усксрение конт1О роля каталитической гетерогенной реакции на ферромагнитном катализаторе.

Эта цель достигается тем, что катализатор помещают в переменное магнит15 ное поле, измеряют интенсивность отраженного света от чистой поверхности катализатора и от поверхности катализатора, на которой осуществлена хемосорбция продукта реакции, после чего сравнивают полученные сигналы и на длине волны, соответствующей максимальному значению отклонения сигналов, фиксируют значение последнего и по его величине судят о ходе реакции.

802847

На фиг. 1.изображена зависимость относительного измерения интенсивности от

:раженного света S = 3gj3 под действием

1. магнитного поля (J -интенсивность от-! раженного от образца света, J< -изменение интенсивности, вызванное магнитным полем) от длины волны р до (кривая Х) и после (кривая II) хемосорбции продукта реакции на фиг. 2 вЂ” устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 3 вЂ” результаты измерения нри химсорбции водорода на никеле.

Способ осуществляют следующим образом.

Контрольный. образец с плоской отражающей поверхностью, находящийся в реакторе и участвующий в ходе реакции вместе с остальной массой катализатора, помещают в переменное магнитное поле.

На плоскую полированную отражающую поверхность катализатора направляют поляризованный свет с длиной волны K.

Затем измеряют интенсивность отраженного света от чистой поверхности катализатора и от поверхности катализатора, на которой осуществлена хемосорбция продукта реакции, после чего сравнивают полученные сигналы и на длине волны, соответствующей максимальному значению отклоненных сигналов, фиксируют значение последнего и по его величине судях о ходе реакции.

Устройство управляет температурным режимом реакции. Свет от источника 1 проходит через монохроматор 2 и поляризатор 3, затем с помощью линзы 4 фокусируется на поверхность контролируемого катализатора 5, находящегося в реакторе 6 и переменном магнитном поле

Н. Отраженный от катализатора свет с . помощью линзы 7 собирается на фотоприемнике 8, Постоянная составляющая тока в цепи фотоприемника, пропорциональная интенсивности отраженного света, измеряется гальванометром 9 и посредством блока управления 10 путем регулирования тока накала лампы поддерживается постоянство интенсивности отраженного от катализатора света с длиной волны 3 . Переменная составляющая опт тока, пропорциональная величине изменения магнитного поля, после усилителя 11 подается на схему сравнения 12, которая

gyp OAV выдает разность) - J2 и вырабаты2 вает сигнал управления током нагревателя 13 реактора. B последнем протекает химический процесс.

Пример. На фиг. 3 приведены результаты измерения зависимости 8 интенсивности от длины волны падающего света на эпитаксиальных пленках никеля, выращенных на подложках из MgO в зависимости от степени заполнения поверхно10 сти водородом. Кривая а пол чена в вакууме при давлении Р=5.10 мм рт.ст. о после пятичасового прогрева при 400 С и давлении Р=2 ° 10 мм рт,ст. (малая степень покрытия водородом), а кривая

)s a получена после напуска водорода до давления 7 ° 10 мм рт.ст. Изменение интенсивности до и после хемоссрбции водорода наблюдается. в районе энергии падающего света 2,2 эВ. При меньших щ давлениях с промежуточными, степенями покрытия величина интенсивности меняется от своего максимального значения до минимального.

Формула изобретения

Способ определения концентрации продуктов реакции на поверхности ферромаг о нитного катализатора, основанный на облучении поверхности катализатора световым излучением и регистрации параметров отраженного света, о r л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью ускорения контроля процесса гетерогенной реакции, катализатор помещают в переменное магнитное поле, измеряют интенсивность ограженного света от чистой поверхности катализатора и or поверхности катализа40 тора, на которой осуществлена хемосорбция продукта реакции, после чего сравнивают полученные сигналы и на длине волны, соответствующей максимальному значению отклонения сигналов, фиксируют значение последнего и по его величи45 не судят о ходе реакции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вечкасов И, А. и др. Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области . М., Химия, 1977, с. 67.

2. Вечкасов И. А. и др. Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области, М., Химия, 1977, с. 299.

802847

-S

ВНИИПИ Заказ 10605l 56 - Тираж 918 Подписное филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уи. Проектная, 4 80