热动力学方法的研究Ⅰ. 反应速率常数、活化能的量热法测定

用流动型微量量热法测定了在不同温度下乙酸和甲醇及乙醇的酯化反应的速率常数, 并籍助于阿累尼鸟斯公式测定了这些反应的活化能。为了检验此方法的可靠性, 测定了乙酸甲酯和乙酸乙酯水解反应(酯化反应的逆反应)的速率常数, 这一实验结果与根据酯化反应实验数据计算得到的结果相一致。     

生长硼酸铝钕晶体的高温熔液体系的挥发动力学

用热天平法在不同的恒温温度、时间和降温速度条件下测定了助熔剂体系K_2SO_4-MoO_3和晶体生长体系Nd_2O_3-Al_2O_3-H_3BO_3-K_2SO_4-MoO_3的熔剂挥发情况,提出了挥发一级动力学模型,并用方程的近似解对挥发过程进行了解析,取得了与实验一致的结果.在恒温条件下,相对挥发量与挥发时间成正比,挥发速率常数与温度关系遵从Arrhenius方程,求得的熔剂体系的挥发活化能为128.7kJ·mol~(-1).在匀速降温条件下,整个挥发过程的规律取决于挥发温度函数f(x),f(x)可以从恒温热重分析或变温热重分析实验中求得.     

甲基绿-高碘酸钾系统催化动力学光度法测定痕量铱(Ⅳ)

基于以H3PO4为反应介质,用HAc-NaAc(1+8)(pH5.7)作缓冲溶液,在沸水浴中加热条件下,痕量铱(Ⅳ)能灵敏地催化高碘酸钾氧化甲基绿的褪色反应,建立了一种测定痕量铱(Ⅳ)的新催化光度法。研究了反应的最佳条件。催化反应吸光度A与非催化反应吸光度A0的差值ΔA与铱(Ⅳ)的质量浓度ρ在0～2.0μg/25mL范围内呈良好的线性关系。检出限为2.97×10-10g/mL。对1μg/25mL铱(Ⅳ)测定的相对标准偏差为1.7%(n=11)。测定了动力学参数。该催化反应对铱(Ⅳ)为一级反应,总反应为准一级反应。反应的表观速率常数为4.613×10-4/s,表观活化能为40.56kJ/mol。该方法用于分子筛样品和活性炭中痕量铱(Ⅳ)的测定,回收率97.9%～104.4%。     

催化动力学光度法测定水样中痕量硒(Ⅳ)

研究了在邻苯二甲酸氢钾一盐酸缓冲溶液(pH 2)中,硒(Ⅳ)对硫化钠还原二甲酚橙的褪色反应具有催化作用.结果表明催化反应是准零级反应,反应的表观速率常数为7.67×10-5mol·L-1·s-1,表观活化能为50.09 kJ·mol-1.催化反应吸光度A.与非催化反应吸光度A的差值△A与硒(Ⅳ)的质量浓度在0.12 mg·L-1以内呈线性关系,方法的检出限为2.66×10-5g·L-1.用于水样中痕量硒(Ⅳ)的测定,结果满意.     

Cr3+取代的磷钒铬三元杂多化合物K13PV12Cr2O42·nH2O催化H2O2分解的研究

在合成一种新的杂多化合物(K13PV12Cr2O42)的基础上,进一步考察了反应温度、过氧化氢起始浓度,以及该杂多化合物作为催化剂时的用量对过氧化氢分解反应的催化作用;并将其与同结构的杂多化合物K7PV12Mo2O42对该反应的催化作用进行了比较。在30～50℃范围内得到了催化反应的速率常数,并由Arrhenius公式计算出反应的活化能约为70.63kJ·mol-1,表明所合成杂多化合物对H2O2分解具有良好的催化性能,也说明Cr3+对V5+的取代有助于改善杂多化合物的催化性能。推导出了H2O2催化分解反应的速率方程。     

亚甲基蓝-高碘酸钾催化动力学光度法测定痕量钌(Ⅲ)

在稀H_2SO_4介质中及加热85℃的条件下,钌(Ⅲ)对KIO_4氧化亚甲基蓝的褪色反应具有显著的催化作用,建立了一个催化动力学光度法测定痕量钌(Ⅲ)的新分析方法.探讨了该催化反应的最佳实验条件.非催化反应吸光度A_0与催化反应吸光度A之间的差值△A与钌(Ⅲ)质量浓度ρ在0～0.06μg/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为2.37×10~(-10)g/mL.测定了动力学参数,反应为准一级反应,表观速率常数为3.63×10~(-4)/s,表观活化能为58.13 kJ/mol.对1.0μg Ru(Ⅲ)测定的相对标准偏差RSD为1.7%(n=11).方法用于分子筛样品中痕量钌(Ⅲ)的测定,回收率98.3%.     

辅酶B_(12)模型化合物的研究(V)RCo(Salen)L配合物Co—C键断裂的动力学

运用光度法研究了RCo(Salen)L配合物在甲醇中热分解反应动力学;测定了Co—C键断裂的速率常数及活化能,得到表观速率常数顺序为i-C3H7>i-C4H9>n-C4H9>n-C3H7>C2H5,活化能顺序为i-C3H7相似文献   

毛细管电泳用于瑞香苷水解常数的研究

采用毛细管电泳-紫外检测法对瑞香苷进行了水解动力学研究.瑞香素是瑞香苷的水解产物.考察了瑞香苷(DN)和瑞香素(DP)的紫外吸收随水解反应过程的进行而发生的变化,计算得水解的速率常数,并总结了酸度和温度对速率常数的影响规律.当盐酸浓度为1.0 mol/L,温度为333、347、351、363、371 K时的水解常数分别为1.1×10-3、4.6×10-3、6.6×10-3、17.3×10-3、33.5×10-3min-1.同时,根据阿仑尼乌斯公式计算该反应的活化能为91.62 kJ/mol.此法用于测定瑞香苷水解常数简便、直观.     

Меншуткин反应的研究 Ⅱ.喹啉-碘甲烷在若干脂肪醇中的反应动力学

喹啉-碘甲烷在若干脂肪醇(C_3—C_7)中为二极反应。温度在55—85°时,速率常数k=2.85·10~(-3)—19.2·10~(-3)升/克分子·分,活化能为17.0—19.0千卡/克分子。速率常数k随碳原子数增加而降低,活化能E则相应略有增高,碳原子数相同的各醇的异构物之间速率常数和活化能近于一致。     

钛催化十六烷基三甲基溴化铵活化H2O2氧化甲基绿褪色动力学光度法测定痕量Ti（Ⅳ）

基于在稀H2SO4介质中及90℃条件下,痕量Ti(Ⅳ)对十六烷基三甲基溴化铵活化H2O2氧化甲基绿褪色反应有明显的催化作用,据此建立了催化动力学光度法测定痕量Ti(Ⅳ)的分析方法。优化了实验条件。非催化反应(吸光度为A0)与催化反应(吸光度为A)在波长631nm处的吸光度差值△A与Ti(Ⅳ)的质量浓度ρ在0.03～1.50μg/25 mL范围内呈良好的线性关系,检出限为7.488×10-10g/mL。在25 mL溶液中对1.0μg Ti(Ⅳ)标准溶液测定12次,相对标准偏差为1.3%。测定了动力学参数,反应为准一级反应,表观速率常数为5.72×10-4/s,表观活化能为41.78 kJ/mol。该分析方法用于炼钢烧结矿中痕量Ti(Ⅳ)的测定,样品中钛含量与对照值吻合较好,RSD(n=6)为0.18%和0.22%,回收率在98%～101%,符合痕量分析要求。     

碳纤维微电极研究(Ⅺ)——利用温度效应测定电极反应的热力学和动力学参数

研究了温度对碳纤维微电极上伏安曲线的影响及温度与电极电位的关系,测定了电极反应的热力学参数.由电流与温度的关系测定了去极剂的扩散活化能E_(al)和D_o,利用微电极具有高速传质的特性,测定了常规电极上为可逆反应的电极反应标准速率常数(?),并通过(?)与温度的关系测定了电极反应的活化能.     

叔醇脱水成烯反应的溶剂化能力与介电常数的关系

我们用Fe_2(SO_4)_3·xH_2O为催化剂,对2-甲基-2-已醇脱水生成烯烃反应的溶剂化能力及其动力学做了研究,测定了20种不同溶剂中的反应速率常数和以丙至辛6种直链醇为溶剂于不同温度下反应的速率常数,确定了溶剂化能力与溶剂介电常数之间的线性关系。这方面工作尚未见报道。     

MCM-41担载的镍钼硫化物上二苯并噻吩的加氢脱硫反应动力学

 采用高压滴流床反应器研究了在WHSV＝30~90 h-1,p＝5.0 MPa和θ＝280~340 ℃的条件下,二苯并噻吩(DBT)在不同Ni含量的Ni-Mo/MCM-41催化剂样品上的加氢脱硫(HDS)反应动力学. 应用拟1级活塞流模型计算了该系列催化剂上的HDS反应的表观反应速率常数以及加氢反应路径和氢解反应路径的反应速率常数. 结果表明,加氢反应路径的速率常数和氢解反应路径的速率常数在同一个数量级上,说明在Ni-Mo/MCM-41上进行DBT的HDS反应时, 这两个平行的反应路径是并重的. 随着催化剂中Ni/Mo原子比的增大,两个反应路径的速率常数均增大,并在Ni/Mo原子比为0.75时达到最大值. 当Ni/Mo原子比增大到1.0时,两个反应路径的速率常数均大幅下降. 根据Arrhenius方程求得了DBT在Ni-Mo/MCM-41上进行HDS反应的表观活化能. 结果表明,催化剂的活性与表观活化能存在明显的相关关系,活化能越低,活性越高.     

用微机电化学系统研究方波伏安法和循环方波伏安法 Ⅱ.准可逆过程的理论和应用

本文研究了准可逆过程的方波伏安法和作者提出的循环方波伏安法,建立了电流函数理论表示式。理论和实验都表明,循环方波伏安法正向和逆向扫描伏安曲线的峰电势之差(ΔE_p)严格地依存于电极反应的标准速率常数(K_s~-)和电压扫描速度(ΔE/τ)。对于完全可逆过程ΔE_p~-=0随着可逆程度的降低,△E_增加,但不受方波振幅值的影响。引入一个与K_s、ΔE/τ有关的参数K_c,经计算可以得到K_c-ΔE_p理论曲线。由实验得到ΔE_s,从理论曲线查得K_c值,便能估算K_s值。将此法初步应用于测定[Fe(CN)_6]~(3-)-H_2SO_4体系在玻碳电极上的标准反应速率常数,K_s=2.5×10~(-3)cm/s与用阶梯扫描伏安法测得值2.1×10~(-3)cm/s和文献值2.2×10~(-3)cm/s颇为接近。     

银在浸出黄铜矿中的催化作用

本文研究了用Fe_2(SO_4)_3、MnO_2、FeCl_3、CuCl_2等浸出黄铜矿时Ag~ 的作用。Ag~ 在氯化物溶液中不起催化作用。但在酸性Fe_2(SO_4)_3及MnO_2溶液中可使反应速率常数提高200倍,文中导出了在Ag~ 催化作用下硫酸高铁浸出黄铜矿的动力学方程。确定了速率控制步骤是离子通过产物硫层的扩散过程,活化能为35.7kJ/mol。探讨了银催化浸出黄铜矿的反应机理。     

催化动力学光度法测定痕量Re(Ⅶ)

在H2SO4介质中,Re(Ⅶ)可以催化NaBrO3氧化铬蓝黑R的褪色反应,据此,建立了测定Re(Ⅶ)的催化动力学光度分析的新方法。确定了催化体系的动力学条件,并计算了催化反应的表观活化能Ea=44.82kJ/moL,反应速率常数K=1.35×10-3/s。在最佳实验条件下,Re(Ⅶ)的浓度在0.2~12.0mg/L范围内与吸光度变化值呈良好的线性关系,检出限为0.1mg/L。该方法简单、快速。     

KBrO3-CH3CH(NH2)CO2H-MnSO4-[Fe(phen)3]SO4-H2SO4体系的化学振荡反应

本文首次报道须在两种金属离子同时作用下的振荡反应——KBrO_3-CH_3CH(NH_2)CO_2H-MnSO_4-[Fe(phen)_3]SO_2-H_2SO_4体系的振荡反应,对反应产物作了分析,研究了两种金属离子在振荡反应中的不同作用,Mn~(2+)起催化氧化丙氨酸以产生丙酮酸的作用,而[Fe(phen)_3]~(2+)则是丙酮酸-BZ型反应的催化剂.研究了温度变化对振荡反应的影响,从而得出振荡反应各阶段的表观活化能.考察了Cl~-、自由基抑制剂及反应物浓度对振荡反应的影响.实验证明,振荡反应同时受Br~-及Br_2的控制,振荡机理与Br_2-水解控制模型相同.     

氨催化氧化生成氧化亚氮的反应动力学研究

本文以多晶铂-10％铑丝为催化剂,研究了氨催化氧化生成氧化亚氮的反应动力学.在静态反应体系中,采用Fourier变换红外光谱仪连续监测反应过程中NH_3和N_2O的压力变化,测得仅生成N_2O(无NO或N_2)的热丝温度范围为250～350℃.在NH_3和O_2混合气体总压力为20～300 Torr范围内,测得反应速率对NH_3分压呈一级,对O_2分压呈半级关系.该反应的动力学方程式为v=k_(app)P_(NH_3)·P_(O_2)~(1/2).通过测定不同温度下氨催化氧化反应的表观速率常数,求得表观活化能为25kcal/mol.用Eley-Rideal机理对该催化反应进行了解释,认为控制反应速率的主要一步可能是气相中氨分子与化学吸附在表面上的氧原子间的反应.     

毛细管电泳法测定乙醇酸二聚物的水解反应速率常数

利用毛细管电泳-紫外吸收法测定乙醇酸二聚物及其水解产物乙醇酸的浓度随时间变化的规律,建立新的数学模型,将水解反应转化率与乙醇酸二聚物及乙醇酸峰面积直接关联,进而计算乙醇酸二聚物在50 mmol·L~(-1)磷酸盐缓冲溶液中,不同温度时的水解反应速率常数。在343,353,363 K时,乙醇酸二聚物的水解反应速率常数分别为4.8×10~(-3),9.6×10~(-3),1.85×10~(-2)min~(-1)。根据阿仑尼乌斯公式计算得该反应的表观活化能为69.8 kJ·mol~(-1)。     

锑(Ⅲ)-乙二胺四乙酸络合物的极谱研究

在酸性4M氯化钠溶液中得到一很好的锑(Ⅲ)可逆扩散波.此波随加入乙二胺四乙酸量而减低、且稍向负电位移动,在更负电位处又出现另一不可逆波,二波之和与溶液pH和乙二胺四乙酸的浓度无关.经多种实验的验证,第一波(较正波)为可逆三电子反应动力波,是受络合物SbY的离解速率控制.用Koryta提出的动力波半波电位求络合物稳定常数的方法测定锑(Ⅲ)-乙二胺四乙酸络合物的稳定常数和反应自由能等热力学函数;用Hanus近似法推出动力电流方程式,测定络合物离解速率常数和反应活化能;并探讨各相应的电极过程.