Heterogeeniset tai heterogeeniset järjestelmät

Kemiassa ja fysiikassa sekä useissa muissa tieteissä käytetään eri termejä nimenomaiseen järjestelmään. Tämä on välttämätöntä tarvittavien luokitusten tekemiseksi ja yksittäisten prosessien tutkimuksen yksinkertaistamiseksi. Heterogeeniset järjestelmät järjestelmän kirjaimellisessa mielessä ovat heterogeenisiä, vaikka ne koostuvat homogeenisistä osista. Tässä numerossa on useita ominaisuuksia, jotka voivat vaikeuttaa näiden prosessien ymmärtämistä.

Kuten tiedämme, asia voi olla eri valtioissa. Ja näiden tilojen välillä on hyvin merkittävä ero, joka jopa vaikuttaa ominaisuuksiin.

Yleisimmät heterogeeniset järjestelmät ovat neste, joka voi siirtyä kyllästettyyn liuokseen tai höyryyn, moniin seoksiin jne. Kaksi perusaineen tilasta on erilainen: kiteinen ja amorfinen. Ne määräävät suurelta osin eräät fysikaaliset, termodynaamiset ja muut ominaisuudet.

Heterogeenisissä järjestelmissä havaitaan kaikenlaisia epäjatkuvuuksia fyysisten ominaisuuksien jatkuvuudessa. Tutkijat kutsuvat heille liitäntäpintoja, jotka yleensä ovat melko helposti määritettävissä. Kun ulkoiset olosuhteet muuttuvat, nämä osat voivat myös siirtyä toiselle puolelle tai toiselle, mikä johtaa lopulta kaikkien ominaisuuksien muutoksiin. Tasapaino heterogeenisissä järjestelmissä on erittäin tärkeä, jos on tarpeen säilyttää yksi tila koko reaktiossa tai kokeessa.

Heterogeeniset reaktiot

Puhumme tällaisista järjestelmistä, emme voi jättää mainitsematta niitä työalueita, joissa niitä sovelletaan. Heterogeeniset reaktiot ovat reaktioita, joita esiintyy heterogeenisissä järjestelmissä, so. Siihen liittyy aineita, jotka ovat eri vaiheissa. Tämä on täydellinen heterogeeninen järjestelmä.

Esimerkkejä reaktioista voivat olla metallien liukeneminen happoihin, suolojen hajottaminen kiinteiden ja kaasumaisten tuotteiden muodostumiseen ja eräitä muita. Myös tässä on joitain katalyyttisiä reaktioita, joita esiintyy katalyytin pinnalla. Tällaisten heterogeenisten katalyyttisten reaktioiden tärkein ominaisuus on se, että reagenssi ja vapautuneet tuotteet voivat olla eri tiloissa.

Vaihe-ero kokonaisuutena vaikeuttaa näiden reaktioiden käsittelyä, sillä aineiden kuljettaminen, sekoitus ja diffuusio on monimutkainen ja molekyylien aktivaatio voi alkaa jopa liittymän sisäänkäynnin vaiheessa.

Reaktion tapahtuessa on välttämätöntä jatkuvasti täydentää reagensseja ja poistaa kemiallisesta prosessista johtuvat tuotteet vyöhykkeeltä. Tässä tapauksessa reaktion kinetiikka tai perkolaationopeus määräytyvät spesifisten aineiden, itse kemiallisen transformaation nopeuden ja heterogeenisten järjestelmien ominaisuuksien perusteella. Jos ongelmia ei esiinny, ja aineen leviäminen pysyy normaalissa tilassa, reaktioaste on verrannollinen vyöhykkeen kokoon. Tämä on ns. Spesifinen reaktionopeus. Tällöin otetaan huomioon pitoisuus, reaktio-olosuhteet, osapaineet jne. Termodynaamisten toimintojen, tuotettujen tuotteiden ja lähtöaineiden suhde määrittää heterogeenisen järjestelmän tasapainotason.

Tämä vakio on välttämätön käytännön mahdollisten reaktioiden laskemiseksi heterogeenisissä järjestelmissä. Sen avulla pystytään määrittämään tarkasti alkuperäisten aineiden määrä täysimittaiseen kemialliseen reaktioon, ja tuotteiden täsmällistä saantoa voidaan myös laskea. Kun tällaisia tietoja käytetään, reaktio ohjataan helposti, lisäksi reaktiosuunta voidaan aina ohjata. Tässä yhteydessä voimme sanoa, että tasapainon vakio on äärimmäisen tärkeä reaktioiden suorittamiseksi heterogeenisissä järjestelmissä.