Randament (chimic)

Cu randamentul pe termen lung, în chimie diverse figuri de merit sunt indicate că se referă la cantitatea de produs care a fost obținut dintr - o reacție chimică . ^[1]

randament efectiv

Reprezentarea relației dintre conversie (X), selectivitatea (S) și a randamentului (Y) în cazul în care produsele B și C , plus o anumită cantitate de reactiv nereacționat se obțin din A. reactiv

Randament absolut (sau randamentul efectiv) este definit ${n_{P}}$ ${\ Displaystyle {n_ {P}}}$ ${\ Displaystyle {n_ {P}}}$ raportul dintre cantitatea de produs obținut din realizarea unei reacții chimice și cantitatea de reactant inițial conținută în mediul de reacție.

randamentul teoretic

Randamentul teoretic este cantitatea de produs teoretic , se poate obține dacă toate limitarea reagent L au fost transformați în timpul reacției chimice. ^[2] ^[3] Randamentul teoretic este egal cu:

\nu _{P}{\frac {n_{L}}{\nu _{L}}}

{\ Displaystyle \ _ {Nu P} {\ frac {n_ {L}} {\ _ Nu {L}}}}

{\ Displaystyle \ _ {Nu P} {\ frac {n_ {L}} {\ _ Nu {L}}}}

unde este:

ν _P și ν _L sunt coeficienții stoechiometrici referitoare la produsul (P) și reactantul de limitare (L), se poate obține din ecuația reacției ;
n _L este cantitatea de reactiv de limitare.

Deoarece n _{L este} o valoare în masă, randamentul teoretic poate fi exprimată în grame.

randament relativ

Randamentul relativ este fracțiunea de randamentul real comparativ cu cea teoretică ^[4] :

\eta ={\frac {\nu _{L}n_{P}}{\nu _{P}n_{L}}}

{\ Displaystyle \ nj = {\ frac {\ Nu _ {L} n_ {P}} {\ _ {Nu P} n_ {L}}}}

{\ Displaystyle \ nj = {\ frac {\ Nu _ {L} n_ {P}} {\ _ {Nu P} n_ {L}}}}

Fiind raportul dintre două cantități omogene (adică având aceeași unitate de măsură ), randamentul relativ este o cantitate adimensional .

Introducerea conceptului de randament relativ se datorează faptului că de multe ori în realizarea unei reacții chimice numai o parte a reactanților este transformată în produse, în timp ce o altă parte este găsit nereacționat, astfel încât , după reacția chimică a fost efectuate în mediul de reacție , există atât produșii de reacție și reactanți. În special, deoarece creșterile relative de randament, cantitatea de reactanți neconvertiți scade, adică puritatea produselor crește.

În general , când vorbim despre randamentul ne referim în mod corespunzător la noțiunea de „randament relativ“: practic , aceasta este întotdeauna mai mică de 1 (100%), deoarece dezvoltarea reacțiilor chimice nedorite (concomitente sau consecutive ^[5] ), care consumă produse sau reactivi reacției principale, sau din cauza pierderilor de produs din alte motive legate de tipul de construcție a uzinei (de exemplu , transportul solutului printr - un curent de purjare). ^[2]

Creșterea randamentului chimic poate fi realizat prin utilizarea catalizatorilor (care modifică ratele de reacție implicate , favorizând progresul reacției chimice principale), care funcționează într - o situație de reactanți în exces, modificarea temperaturii sau presiunii a sistemului . ^[2] O altă metodă de creștere a randamentului este de a recurge la sinteza-un singur vas .

Randamentul este apoi produsul de conversie și selectivitate :

\eta =\chi \sigma

{\ Displaystyle \ nj = \ chi \ sigma}

{\ Displaystyle \ nj = \ chi \ sigma}

randament procentual

Randamentul procentual este egal cu randamentul relativ înmulțit cu 100 (adică este randamentul relativ exprimat în procente ):

\eta \%=\eta \cdot 100

{\ Displaystyle \ eta \% = \ eta \ cdot 100}

{\ Displaystyle \ eta \% = \ eta \ cdot 100}

De aceea, de exemplu, un randament relativ unitar corespunde unui randament procent de 100%.

Randament procentual este o cantitate adimensional.

randament Material

Randamentul materialului (în limba engleză randament material) este egal cu raportul dintre molii de reactant convertit în produsul dorit , și totalul de moli de reactant consumat (ambii din reacția principală pe care alte reacții nedorite). ^[6]

randament Materialul este o cantitate adimensional.

Pornind de randamentul materialului, este posibil să se estimeze consumul anual de materii prime printr - o instalație chimică pentru producția de produse fixe.

Redare spațiu-timp

Randamentul spațiu-timp (în engleză randamentul spațiu-timp) este exprimat ca raportul dintre masa produsului în comparație cu volumul reactorului și timpul necesar pentru a dobândi, și anume: ^[7]

Randamentul spațiu-timp = masa de produs / (volumul reactorului x timp petrecut)

Randamentul spațiu-timp poate fi exprimată în kg / m ³ · s .

Notă

^(EN) IUPAC aur de carte, "randament chimic"
^ ^A ^b ^c randament de reacție A chimică
^ http://chimica.campusnet.unito.it/didattica/att/d092.2118.file.ppt
^ http://3c.myblog.it/media/02/02/e3474de8ac28832a9ce26a3293144f50.pdf
^ O reacție chimică se numește „concurent“ al unei alte dacă aceasta are loc concomitent cu cealaltă reacție, consumatoare de reactanți săi, în timp ce se numește „consecutiv“ , în cazul în care are loc după cealaltă reacție, consuma produsele sale.
^ Derek Pletcher, Frank Walsh, "electrochimie Industrial" , Springer, 1990, p.72-73. ISBN 0-412-30410-4
^ Derek Pletcher, Frank Walsh, "electrochimie Industrial" , Springer, 1990, p.86. ISBN 0-412-30410-4

Bibliografie

(EN) Shinjiro Kodama, Kenichi Fukui, Akira Mazume, Relația dintre viteza spațială și timpul de spațiu randament , în Ind. Eng. Chem. , vol. 45, n. 8, 1953, pp. 1644-1648, DOI : 10.1021 / ie50524a022 . Adus la 25 iunie 2009 .

Elemente conexe

linkuri externe

(EN) Randament , în Enciclopedia Britanică , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] (EN) IUPAC aur de carte, "randament chimic"

[dsch-2] A ^b ^c randament de reacție A chimică

[3] ttp://chimica.campusnet.unito.it/didattica/att/d092.2118.file.ppt

[4] ttp://3c.myblog.it/media/02/02/e3474de8ac28832a9ce26a3293144f50.pdf

[5] O reacție chimică se numește „concurent“ al unei alte dacă aceasta are loc concomitent cu cealaltă reacție, consumatoare de reactanți săi, în timp ce se numește „consecutiv“ , în cazul în care are loc după cealaltă reacție, consuma produsele sale.

[6] Derek Pletcher, Frank Walsh, "electrochimie Industrial" , Springer, 1990, p.72-73. ISBN 0-412-30410-4

[7] Derek Pletcher, Frank Walsh, "electrochimie Industrial" , Springer, 1990, p.86. ISBN 0-412-30410-4

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]