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=Reazioni catalizzate da solidi=
Nel capitolo di [[Impianti chimici/Cinetica chimica|cinetica]], la velocità di reazione è stata definita su base del volume totale della miscela reagente. Nel caso eterogeneo, invece, la reazione avviene all'interfaccia tra la fase catalizzatore e la fase fluida contenente i reagenti e la base volumica non è più rigorosa. Nell'uso comune due convenzioni si sono imposte
<table>
<tr>
<td>'''Solido'''</td><td>'''Srea specifica <br> m<sup>2</sup>/g'''</td>
</tr>
<tr>
<td>TiO2 (anatase)</td><td>10-100</td>
</tr>
<tr>
<td>SiO2</td><td>200-600</td>
</tr>
<tr>
<td>Carbone attivo</td> <td>1000 - 2000</td>
</tr>
<tr>
<td>Zeoliti</td> <td>500-900</td>
</tr>
</table>
==Assorbimento e meccanismi==
Passo decisivo affinché il solido possa catalizzare la reazione è che il reagente sia assorbito (o, come più correntemente espresso nella letteratura scientifica ''adsorbito'') sulla superficie. A questo punto la molecola e la superficie possono interagire. Si distinguono due tipi di adsorbimento:
*'''adsorbimento fisico''', in cui le molecole sono attratte sulla superficie dalle sole forze di van der Waals e nessun cambiamento nella struttura della molecola avviene. Esso avvene esclusivamente a temperature prossime a quelle di ebollizione dell'adsorbato. È in tutto e per tutto simile alla condensazione di un gas.
*'''adsorbimento chimico''', in cui le molecole adsorbite creano ''legami chimici'' con la superficie
Solamente l'adsorbimento chimico, con la sua forza di rompere e creare legami, ha un ruolo nella catalisi. Per caratterizzare l'adsorbimento chimico, esistono diverse relazioni che legano la pressione parziale dell'adsorbato con la sua concentrazione, la piú nota ed utilizzata è sicuramente l'isoterma di [[Irving Lagmuir|Langmuir]]
===Isoterma di Langmuir===
A<sub>(g)</sub> + S ⇔ AS
[[Image:AdsorbimentoLangmuir.svg|center|frame|Modello di Langmuir]]
:<math>\theta\ = {{p_A b_A} \over {1 + p_A b_A}}</math>
Nel caso più reagenti competino per lo stesso tipo di sito,
:<math>\theta_R=\frac{p_R b_R}{1+\sum_{i} p_i b_i}</math>
==Trasporto==
#trasporto dal ''bulk'' al film fluido intorno alla particella
#trasporto dal fil alla superficie
#diffusione dalla superficie esterna inun poro fino ad un centro attivo
#desorbimento del prodotto dal centro attivo e diffusione fino alla superficie
#trasporto dalla superficie al flim fluido
#trasporto dal film al ''bulk''
[[Image:Camminoreagenti.svg|frame|center]]
==Limitazioni della velocità==
Come si è visto nel paragrafo precedente, la velocità intriseca di una reazione eterogenea è solo una parte di quella misurata, che riflette invece la velocità del processo piú lento.
Quando la cinetica intrinseca di reazione è preponderante su tutti gli altri processi, si parla di ''regime chimico'', e ''regime diffusivo'' negli altri casi.
Nel regime diffusivo si possono distinguere due casi:
* limitazione da trasporto esterno: il processo piú lento è il trasporto del reagente dal ''bulk'' del fluido alla superficie esterna della fase catalitica.
* limitazione da trasporto interno: il processo pi&u; lento è il trasporto dalla superficie esterna all' interno della fase catalitica.
===Trasporto esterno===
La correlazione proposta da De Acetis e Thodos {{Ref|DeAc60|De Acetis, J.; Thodos, G.: ''Ind. Eng. Chem.'', Vol. 52, 1960, p. 1003}}
:<math>Sh = {{0.725 \, Re\, Pr^{1/3}} \over {Re^{0.41}-1.5}} </math> '''(1)'''
===Resistenza nei pori: il modulo di Thiele '''φ'''===
Si definisce quindi un'efficacia η come
:<math> \eta\ = \frac {\mbox{v osservata}} {\mbox{v in assenza di limitazioni }}</math>
:<math> \phi = {V^\prime \over S} \sqrt{ {n+1\over2} {k_c \, C_s^{(n-1)} \over D_{eff}} }\,</math>
[[Image:Sinh_cosh_tanh.png|thumb|right|Funzioni sinh, cosh e tanh]]
:<math> \eta = {{\tanh \phi} \over \phi}</math>
[[Image:ThieleEffectiveness.png|right|frame|Efficacia η in funzione del modulo di Thiele φ]]
===Tests e Criteri di limitazione per trasporto===
Un esperimento semplice per verificare la limitazione da trasporto esterno è cambiare la velocità del fluido mantenendo costante il tempo di contatto (p.es. se si raddoppia la velocità, si deve raddoppiare la tempo stesso la quantità di catalizzatore). Un cambiameto della velocità modifica il film attorno alla particella catalitica e quindi il coefficiente di transporto fluido-particella. In condizioni di assenza di limitazioni, tale modifica non deve avere influenza sulla velocità di reazione misurata.
*Carberry
*Mears
*Thiele
*Baiker
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