Katalitik modifikasiyalash


Gidrogenlash jarayonining makro kinetikasi



Yüklə 3,92 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə53/108
tarix14.12.2023
ölçüsü3,92 Mb.
#140859
1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   108
YOG’LARNI RAFINATSIYALASH VA KATALITIK MODIFIKASIYALASH darslik

Gidrogenlash jarayonining makro kinetikasi.
Turli agregat holatdagi reagentlarning o’zaro ta’sirlashish zarayoni bir 
nechta bosqichdagi massa almashinish va kimyoviy o’zgarishlar bilan boradi. 
Jumladan, yog’lar (yoki yog’ kislotalar)ning qattiq g’ovakli katalizatordagi suyuq 
fazali gidrogenlanishi qo’yidagi bosqichlarda kechadi; 
-gaz holatdagi vodorodni suyuqlikda erishi; 
-erigan vodorodni suyuq faza hajmida massa almashinuvi; 
-erigan vodorodni suyuqlikning ajratuvchi qatlamidan katalizator yuzasiga 
diffuziyalanishi; 
-vodorodning katalizator tashqi yuzasidan govak yuzasiga diffuziyalanishi 
-trigliseridlarni katalizatorning ichki va tashki yuzalariga diffuziyalanishi 
-reaksiyaga kirishuvchi molekulaning katalizatorga adsorbsiyalanishi 
(xemosorbsiya) 


148 
-katalizatordagi kimyoviy reaksiya 
-reaksiya maxsulotlarining katalizatordan suyuklikning ajratuvchi katlamiga 
desorbsiyasi
-reaksiya maxsulotining suyuk faza xajmiga utishi. 
Massa almashinuv bilan bir katorda reaksiya natijasida ajralib chikayotgan 
issiklik almashinuvi xam sodir buladi. Natijada katalizator ichidagi va uning 
suyuklikdagi zarrachalari va suyuklik orasidagi xaroratlar gradiyenti tenglashadi. 
Gidrogenlash – ekzotermik reaksiya bulib, bunda etilen boglarining 
uzilishdagi 
issiklik 
effekti 
105-109 
kJ/molga 
teng. 
Shuning 
uchun 
gidrogenlanayotgan xom ashyoning yod soni bir birlikka kamayganda 3.85-4.10 
kJ/kg mikdorida issiklik ajralib chikadi. 
Masalan, 1t yogni yod soni 80 bulgan salomasgacha gidrogenlanganda
issiklik effekti 220...250 MJ/t bolishi mumkin. Bu issiklikning barchasi nikelda 
ajraladi. Nikelni issiklik sigimining yukoriligi va uning yogdagi konsentrasiyasi 
kichik bulganligi sababli katalizator xarorati suyuk fazaga nisbatankamida 300 S 
gacha oshadi.Agar ajralib chikkan issiklikni tezlikda bartaraf kilinmasa katalizator 
yuzasida yog molekulalarining destruksiyasi, polimerlanishi va boshkalar yuz 
berishi mumkin. 
Katalizator yuzasidagi gidrogenlash tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalar 
konsentrasiyasiga tugri proporsional; 
W=K
n
C
k
C
a
C
h
Agar katalizator yuzasidagi kimyoviy reaksiyaning xakikiy tezligi reagent 
massa almashinuvi tezligidan katta bulsa,uning yuza konsentrasiyasi keskin
kamayadi va jarayon tezligi massa almashinuv tezligiga tenglashadi. 
Aksincha, agar ushbu sharoitda reaksiya tezligi u yoki bu reagentning 
katalizator yuzasiga olib kelish tezligidan kichik bo’lsa, uning yuzadagi 
konsentrasiyasi yetarli bo’ladi va massaalmashinuv o’sha reagentning kimyoviy 
reaksiyadagi talab etadigan miqdoriga qadar kamayadi. 
Shunday qilib, mazkur rejimda massaalmashinuv va kimyoviy reaksiya 
jarayonlarining tezligi o’zaro tenglashadi. Lekin bunda erishilgan jarayon tezligi


149 
limitlovchi fazaning yeng kichik tezligiga teng bo’ladi. Masalan, reaksiya tezligi 
vodorodni gazli fazadan suyuqlikka yoki suyuqlikdan katalizator yuzasiga o’tishi 
bilan belgilansa, gidrogenlash diffuzion sohada boradi. 
Gidrogenlashni kinetik fazada borishi, unda xemosorbsiya, kimyoviy 
reaksiya yoki reaksiya mahsulotining desorbsiya tezligi reagentlarning reaksiya 
zonasiga kirish tezligidan kichik bo’lishi bilan xarakterlanadi. 
Boshqa sharoitlar doimiy bo’lganda massaalmashinuv tezligi harorat 
ko’tarilishi bilan to’g’ri chiziq bo’yicha oshib boradi, kimyoviy reaksiya tezligi esa 
eksponensial oshib boradi. Shu sababli, gidrogenlashni kinetik yuzasidagi reaksiya 
tezligi ozmi-ko’pmi material almashinish tezligidan sezilarli darajada yuqori 
bo’ladi. Vodorodning molekulyar diffuziya koyeffisiyentidan 60-100 marta ko’p. 
Lekin, vodorodning yog’da eruvchanligi past bo’lgani uchun uning yogdagi 
konsentrasiyasi trigliseridlarnikidan 170-230 marta kichik boladi. Shu sababli sanoat 
sharoitida gidrogenlash fakat vodorodni reaksiya zonasiga utishi bilan limitlanadi. 
Gidrogenizatni yod soni juda kam bulganda (binobarin,gidrogenlashni oxirgi 
boskichida) jarayon trigliseridlar buyicha diffuzion soxaga utadi.
Massa almashinuv jarayonini vodorod barbotaji yoki mexanik aralashtirish, 
xamda aralashtirish yuli bilan katalizatorni teng taksimlash orkali jadallashtirish 
mumkin.Massa almashinuvning jadallashishi natijasida gidrogenlash tezligi oshadi 
va jarayon selektivligi xamda, izomerlar xosil bolishi kamayadi.
Halq xo’jaligining yog’ mahsulotlariga bo’lgan ehtiyoji o’simlik yog’lari, 
mol yog’lari, kit yog’i, sariyog’ va shunga o’xshash yog’lar hisobiga qondiriladi. 
Yog’larning bir qismigina (mol yog’i, sariyog’) qattiq agregat holatda bo’lib, qolgan 
ko’p qismi suyuq holda bo’ladi. 
O’simlik yog’lari esa iqlimiy sharoitlarga qarab yer sharining turli 
nuqtalarida turlicha agregat holatda tarkib topadi. Masalan, tropik mamlakatlarda 
palma, kokos yog’lari qattiq holda bo’ladi. Ittifoqimizda esa kungaboqar, paxta, 
soya, jo’xori va boshqa o’simlik yog’lari suyuq holatda ishlab chiqariladi. 
Shunga ko’ra bizda qattiq yog’larga bo’lgan ehtiyojni o’simlik yog’larini 
gidrogenlab salomas ishlab chiqarish evaziga qoplanadi. 


150 
Gidrogenlash suyuq yog’ tarkibidagi to’yinmagan yog’ kislotalarini vodorod 
bilan to’yintirishga asoslangan. Bunday prosess natijasida to’yinmagan suyuq yog’ 
kislotalari pirovardida to’yingan va nisbatan yuqori temperaturada suyuqlanadigan 
kislotalarga o’tishi mumkin. Masalan, olein va linolin kislotalari quyidagi sxema 
bo’yicha stearin kislotasiga aylanadi: 
C
18
H
34
O
2
+ H
2
C
18
H
36
O
2
C
18
H
32
O
2
+ 2H
2
C
18
H
36
O
2
Gidrogenlangan yog’lar ishlab chiqarish texnologiyasi, shuningdek uning 
ayrim bosqichidagi ximiyaviy prosesslar nihoyat murakkabdir. Shu sababli yog’larni 
gidrogenlash jarayonida yuz beradigan prosesslarning nazariy asoslarini o’rganish 
muhis ahamiyat kasb etadi. 
Har xil moddalarning molekulalararo ximiyaviy reaksiyasining amalga 
oshishi uchun bunday molekulalar o’zaro ta’sirda bo’lishi, ya’ni reaksiyaga 
kirishuvchi qismi bir-biri bilan to’qnashuvi zarur. Lekin ma’lum hajmda joylashgan 
va bir-biri bilan kerakli yo’nalishda to’qnashgan bunday molekulalarning juda oz 
qismigina o’zaro ta’sirga kirishadi. Bu hol oz miqdordagi molekulalar 
energiyasining o’zlaridagi bog’larni o’zgartirib yangi bog’lar hosil qilish, ya’ni 
yangi birikma hosil qilish reaksiyasini amalga oshirish uchun yetarli ekanligini 
bildiradi. Berilgan reaksiyani amalga oshirish uchun yetarli bo’lgan bunday aktiv 
molekulalarning minimal energiyasi uning aktivlash energiyasi deyiladi. 
Molekulyar vodorod yuqori molekulali to’yingan yog’ kislotalariga va suyuq 
yog’larning asosini tashkil qiluvchi ularning gliseridlariga oddiy sharoitda 
birikmaydi. Yog’ temperaturasi ko’tarilganda ham, shuningdek bosim anchagina 
oshirilganda ham bunday reaksiya bormaydi. 
Bunday yog’ kislotalariga molekulyar vodorodning birikishi bu prosessga 
spesifik ta’sir ko’rsatuvchi maxsus moddalar – katalizatorlar ishtirokida yuz beradi. 
Ularning ta’siri natijasida reaksiyaning tezlashuvi kataliz deyiladi. 
Aftidan, molekulyar vodorod va hatto biror-bir reaksiya natijasida “hosil 
bo’lish momenti”dagi vodorod ham qo’shbog’larni to’yintirish uchun energetik 
baryer deb ataluvchi energetik qarshilikni yengish uchun yetarli aktivlikka ega 
bo’lmasalar kerak. Bunday qarshilik katalizator ta’sirida ozmi-ko’pmi darajada 


151 
kamayadi. Shunga ko’ra katalizatorning qay darajada aktivligi to’g’risida mulohaza 
yuritiladi.
Katalizatorlar 
ma’lum darajada reaksiyada ishtirok etib, uning 
komponentlari (tarkibiy qismlari) bilan biror-bir holatda o’zaro ta’sirda bo’ladilar 
va reaksiyaning har bir elementar zvenosi tugagach, ular ximiyaviy o’zgarmagan 
holatda ajralib chiqadilar. 
Aktiv katalizatorlar palladiy, platina, nikel kabi metallar asosida 
tayyorlanadi. Ular yog’da erimaydi. Shu sababli yog’larni gidrogenlash geterogen 
kataliz turkumiga kiradi.
Geterogen katalizatorlar katta amaliy ahamiyatga ega bo’lishiga qaramay, 
geterogen kataliz nazariyasi hali to’la poyoniga yetgan emas. 
Geterogen katalizatorlar reaksiyaning aktivlash energiyasini kamaytiradi. 
Reaksiyani aktivlash energiyasi katalizator ishtirokida hyech bo’lmaganda 
2-3 marta kam bo’ladi. 
Katalizator yog’da erimasligi sababli gidrogenlash, har qanday geterogen 
prosess kabi ketma-ket kechuvchi qator bosqichlardan iborat bo’lib, ulardan eng 
muhimlari quyidagilardir: 1) reaksiyaga kiruvchi molekulalarni (diffuziya, oqim 
harakati va b. natijasida) katalizator sirtiga siljib borishi; 2) ushbu molekulalarning 
katalizator sirti bilan o’zaro ta’sirga kirib ushbu sirtda mustahkamlanib olishi, 
kimyoviy bog’lar deformasiyasi natijasida ularning aktivlanishi; 3) katalizatorga 
sorbsiyalangan molekulalararo bir yoki ketma-ket keluvchi bir nechta kimyoviy 
reaksiyalar sodir bo’ladi; 4) reaksiya natijasida hosil bo’lgan moddalarning 
katalizator sirti bilan o’zaro aloqasining yo’qolishi va nihoyat; 5) ularni ushbu 
sirtdan uzoqlashuvi. 
Bunday ko’p bosqichli prosessning tezligi uning eng sekin kechuvchi 
bosqichi bilan aniqlanadi. 
Gidrogenlash prosessining sharoiti va reaksiyaga kirishuvchi moddalarning 
va katalizatorning xossalariga qarab, prosess tezligi yuqorida ko’rsatib o’tilgan, u 
yoki bu bosqich bilan limitlanishi mumkin. 


152 
Qattiq jismlarning, shu jumladan katalizatorlarning sirti katta kuchlanish 
maydoniga ega bo’lishi mumkin. Har xil moddalarning molekulalari shunday sirtga 
tekkanda uning kuchlanish maydoni ta’sirida u bilan o’zaro aloqaga ega bo’ladi. Bu 
hol molekulalarning ushbu sirt yuzasida uzoqroq va kuchliroq mustahkamlanib 
qolishi sorbsiya deyiladi. Ushbu holatda ta’sir qiluvchi kuchlarning xarakteriga 
qarab sorbsiya kogezion – ya’ni fizikaviy (qattiq jism sirti atomlari yoki 
molekulalari bilan sorbsiyalangan moddalar molekulalarining o’zaro tortish kuchi 
natijasida), elektrostatik va xemosorbsiyaga ajratiladi. Qattiq jism sirtidagi o’zaro 
tortish kuchlari o’rnashadigan nuqtalar, bu kuchlar xarakterining qanday bo’lishidan 
qat’iy nazar, adsorbsion markazlar deyiladi. 
Kogezion, yoki fizikaviy sorbsiya o’zida spesifiklik xususiyatning yo’qligi 
bilan xarakterlanadi, ya’ni uning ta’siri natijasida har xil moddalar o’zining 
tarkibidan qat’iy nazar katalizator sirtida sorbsiyalanadi. Bu prosess aktivlash 
energiyasisiz kechadi, uning tezligi yuqori bo’lib, issiqligi aksincha kamdir. 
Fizikaviy sorbsiyalangan molekulalarning desorbsiyalanishi yengil va tez 
kechadi. Temperaturaning oshishi natijasida sorbsiyalanishning bu turi keskin 
kamayadi va tez yo’qoladi. Bu hol fizikaviy sorbsiyalangan molekulalar bilan qattiq 
jism sirtining o’zaro ta’siri juda ham kuchsiz ekanligini bildiradi. 
Fizikaviy sorbsiya, ravshanki, sorbsiyalangan molekulalarga ularni 
aktivlashtiradigan darajada ta’sir ko’rsata olmaydi. Shu sababli fizikaviy 
sorbsiyalanish katalizda bevosita rol o’ynamaydi. Lekin katalizatorda fizikaviy 
sorbsiyalangan molekulalar keyinchalik aktiv markazlarga o’tishi va ularda 
xemosorbsiyalanishi, pirovardida aktivlanishi mumkin. 
Aktivlashtirilgan adsorbsiya (xemosorbsiya)ning issiqligi odatda 41,8-185,4 
kDj (10-30 kkal (mol)) oralig’ida bo’ladi. Aktivlashtirilgan adsorbsiyaning tezligi 
fizikaviy sorbsiyalanishning tezligiga nisbatan past bo’ladi. Aktivlashtirilgan 
adsorbsiya past temperaturada umuman yuzaga kelmaydi yoki juda kam seziladi; 
bunga sabab uning yetarli darajada katta bo’lgan aktivlanish energiyasidir. 


153 
Temperatura ko’tarilishi bilan xemosorbsiya kuchaya boradi. Odatda 
maksimal xemosorbsiya kataliz qilinayotgan ma’lum reaksiya tezligi uchun optimal 
bo’lgan temperaturada namoyon bo’ladi. 
Aktivlashtirilgan adsorbsiyaga spesifiklik xususiyat xos bo’lib, adsorbent va 
sorbsiyalanadigan modda o’rtasida ma’lum darajada o’zaro ximiyaviy muvofiqlik 
bo’lishi kerak. 
Xemosorbsiya natijasida adsorbent sirti va sorbsiyalanadigan modda 
o’rtasida ximiyaviy o’zaro ta’sir vujudga keladi, natijada xemosorbsion birikma 
hosil bo’ladi. Ular odatdagi ximiyaviy birikmalardan o’zlarida joylashgan 
katalizator metallidagi atomlar va reaksiyaga kirishuvchi moddalarning 
molekulalari o’rtasida normal stexiometrik nisbatlarning yo’qligi bilan farq qiladi. 
Bunda xemosorbsion birikma tarkibida joylashgan metall atomlari katalizator 
kristall panjaralari bilan aloqani yo’qotmaydi. 
Yuqoridagi struktura sababli xemosorbsion birikmalar kam stabil va yuqori 
reaksion qobiliyatga ega bo’lishi mumkin. Reaksiyani katalizlash xususiyatiga ega 
bo’lmagan moddalarda xemosorbsiya yuz bermaydi. Shu sababli xemosorbsiya yuz 
bermaydi. Shu sababli xemosorbsiya geterogen katalizda muhim bosqich bo’lib 
hisoblanadi. 
Xemosorbsiyalangan molekulani aktivlashtirish uchun undagi qandaydir 
atomlarning o’zaro bog’langanliklarini uzish emas, balki faqat ularni optimal 
darajada kuchsizlantirish muhim deb, hisoblanadi. Shu nuqtai nazardan nikelli 
katalizatorda sorbsiyalanadigan vodorod molekulasidagi bog’langanlikning uzilishi 
bilan hosil bo’ladigan erkin holdagi ikkita vodorod atomi vodorodning 
aktivlanishiga olib kela olmaydi. Vodorodning yuqori ximiyaviy aktivlikka ega 
bo’lgan erkin atomlari nikel bilan birikib yetarli darajada mustahkam bo’lgan 
gidridlar hosil qiladi. 
N : N N + N; N + Ni Ni · N 
Elektrostatik sorbsiya qattiq jismlar sortida yetarli darajada uzoq muddat 
bo’la oladigan elektr zaryadlari sababli yuzaga keladi.


154 
Ximiyaviy reaksiyaning aktivlash energiyasi uning tezligi bilan 
chambarchas bog’liq bo’ladi. Aynan reaksiya tezligi, uning qanday tipdaligi va 
shart-sharoitlariga qarab, aktivlash energiyasining kamayishi bilan ma’lum suratda 
ortadi. Shu sababli qiyin gidrogenlanadigan gliseridlarni gidrogenlash uchun mazkur 
prosessning aktivlash energiyasini anchagina kamaytira oladigan katalizatorlardan 
foydalanish maqsadga muvofiqdir. 
Binobarin, gidrogenlash prosessining aktivlash energiyasining kamayishi bir 
xil sharoitda mazkur moddani gidrogenlash uchun ishlatilayotgan katalizatorlarning 
aktivlik darajasini miqdoriy jihatdan xarakterlash uchun o’lchov bo’la oladi. 
Aktivlash energiyasining kamayishi qanchalik ko’p bo’lsa, katalizator shunchalik 
aktiv bo’ladi va gidrogenlash uchun ishtirokida shunchalik tez kechadi. 
Gidrogenlash katalizatorlarini ishlab chiqarish nuqtai nazarida xarakterlash 
uchun aktivlash energiyasining o’lchovi kifoya etmaydi. Chunki geterogen 
katalizatorlar ishtirokidagi katalitik prosessning tezligi boshqa faktorlarga, jumladan 
bunday katalizatorlar solishtirma sirtining miqdoriga ham bog’liqdir. 
Solishtirma sirt, umuman aytganda, katalitik ta’sir ko’rsatuvchi material – 
aktiv metall massasi birligining sirtidir. 
Katalizatorning solishtirma sirti qanchalik katta bo’lsa uning massasi 
birligida reaksiyaga kirishuvchi komponentlar molekulalarining vaqt birligidagi 
to’qnashuv soni va reaksiyaga kirishish shunchalik ko’p bo’ladi. Shunday qilib, 
katalizator solishtirma sirtining ma’lum darajadagacha ko’payishi gidrogenlash 
tezligining ortishiga yordam beradi. 
Binobarin, katalizatorda gidrogenlashning aktivlash energiyasi, katalizator 
ta’sirining intensivligini xarakterlovchi parametr bo’lib, u intensivlik faktoridir. 
Gidrogenlash tezligining katalizator sirti birligiga yoki uning massasi birligiga 
nisbati sig’im faktoridir. Bu kattalik katalizator unumdorligi deb ataladi 
Katalizator aktivlik darajasiga uning zarralari sirtining sifati katta ta’sir 
ko’rsatadi. Bu sirt bir xil emas, jumladan katalitik avtiklik jihatdan ham har xil 
bo’ladi. Katalizatorlarda bo’ladigan sorbsiyalanishi issiqlik effektining 
o’zgaruvchanligi buning isboti bo’lishi mumkin. Tekshirishlar shuni ko’rsatadiki, 


155 
katalizator sirtiga tushadigan reaksiya komponentlari molekulalarining birinchi 
miqdori yuqori issiqlik effekti bilan sorbsiyalansa, shu molekulalar keyingi yangi 
miqdorining sorbsiyalanishi issiqlik effektining kamayishi bilan yuz beradi. 
Bu jihatdan katalizatorning zaharlanish hodisasi xarakterlidir. Katalizator 
zaharlari deb ataluvchi ba’zi bir ximiyaviy aktiv moddalarning ta’sirida katalizator 
aktivligining pasayishi yoki butunlay yo’qolishi ana shunday hodisadir. Katalizator 
sirtining juda ham oz qismini monomolekulyar qavat bilan qoplash uchun yetarli 
bo’lgan miqdordagi bunday zahar yog’ga qo’shilsa, katalizator aktivligining 
yo’qolishiga sabab bo’la oladi. 
Etilenni gidrogenlashda qo’llanilgan nikelli katalizatorni zaharlash 
yuzasidan olib borilgan tekshirishlar shuni ko’rsatdiki, uning adsorbsiyalash 
xususiyatiga ega bo’lgan sirtining faqat 0,1% gina katalitik aktivlikka ega ekan. 
Kuzatishlar shuni ko’rsatadiki, katalizatorlarning, shu jumladan 
gidrogenlash katalizatorlarining sirtida har xil aktivlikka ega bo’lgan adsorbsion 
markazlar joylashgan bo’lib, ana shu markazlarning juda oz qismigina 
adsorbsiyalash xususiyati bilan birga katalitik aktivlikka ham ega bo’ladi. Bunday 
adsorbsion markazlar katalizatorning aktiv markazlari deyiladi. 
Katalizda aktiv markazlarning roli muhim bo’lganligi sababli ularning 
tuzilishi va strukturasi hammani qiziqtiradi. 
Geterogen katalizatorlarning aktivligi ularning kristallik holatiga bog’liqdir. 
Odatda bunday katalizatorlar polikristall donachalardan iborat bo’lib, ularning 
elementar kristallchalari juda ham kichik – o’lchamlari asosan 10
-5
dan 10
-7
sm 
gacha bo’ladi. Ma’lumki, kristallchalarning qirralari yoki uchlariga joylashgan 
atomlar kristallarning tomonlari va hajmida joylashgan atomlarga qaraganda 
energetik jihatdan kam to’yingan bo’ladi. Bunga sabab, kristallarning qirralari va 
uchlarida joylashgan atomlar ularning tomonlari va ichida joylashgan atomlarga 
nisbatan kam sonli qo’shni atomlar bilan aloqada bo’lishi, natijada ularning kristall 
ichida joylashgan atomlarga qaraganda ximiyaviy moyilligi to’la bo’lmagan holatda 
bo’lishidir. 


156 
Energetik jihatdan to’yinmagan bunday atomlar katta erkin energiyaga ega 
bo’lishligi, binobarin ma’lum reaksiya komponentlarining molekulalari bilan o’zaro 
ta’sirga tez kirishishi mumkinligi sababli ularni katalizatorning aktiv markazlari deb 
tushuntirilgan. 
Keyinchalik aktiv markazlar deb kristall tomonlari sirtida joylashgan, 
qandaydir sabablarga ko’ra normal kristallik panjaraning strukturasiga muvofiq 
joylashishga ulgurmagan cho’qqilar (piki) deb ataluvchi atomlar gruppasi faraz 
qilingan. 
Yuqoridagi farazlar keyinchalik noto’g’ri deb topildi. Darhaqiqat, agar ular 
to’g’ri bo’lganda edi, yuqori temperaturada ishlayotgan katalizatorlarning aktivligi 
keskin kamayishi va hatto umuman yo’qolishi kerak edi, chunki bunday sharoitda 
mayda kristallar rekristallizasiya hisobiga yiriklashgan, cho’qqilar esa normal 
kristallik holatga o’tgan bo’lar edi. Vaholanki katalizatorlarning aktivligi yuqori 
temperaturalarda, albatta, ular zaharlanmagan bo’lsa, uzoq vaqtgacha saqlanib 
qoladi. 
Akademik A.A. Balandin tomonidan rivojlantirilgan katalizning multiplet 
nazariyasiga ko’ra, katalizatorlarning aktiv markazlari tomonlarida joylashgan va 
ma’lum ravishda joylashgan bir qancha atomlarning yig’indisidan tuzilgan va 
adsorbsion markazlar hisoblangan kristall murtak (zarodыsh) lardan iboratdir. 
Bunday aktiv markazlarni A.A.Baladin multipletlar deb atadi.aktiv markaz 
tarkibidagi adsorbsion markazlar soniga qarab: - ikkita adsorbsion markazli 
dubletlar, uchta adsorbsion markazli tripletlar, oltita adsorbsion markazli sekstetlar 
va hokazolar tushuniladi. 
Multipletlar strukturasi va ularda aktivlashtiriladigan molekulalar o’rtasida 
geometrik muvofiqlik bo’lishi kerak. Bu demak, kristallar sirtidagi multipletlar 
adsorbsion markazlarining joylashish tartibi, shuningdek ushbu markazlar orasidagi 
masofa aktivlashtirilayotgan molekulaning kataliz qilinayotgan reaksiyaga bevosita 
ishtirok etayotgan qismi bilan multipletlarga joylashtirishni ta’minlashi kerak. 


157 
Multiplet nazariyasiga ko’ra, kataliz bo’lishi uchun shuningdek, katalizator 
va aktivlashtirilayotgan modda molekulasi o’rtasida energetik muvofiqlik ham 
bo’lishi kerak. 
Geterogen katalizning multiplet nazariyasiga ko’ra, aktivlangan 
molekulalarning katalizator multipletlarida sorbsiyalanishi molekulaning maxsus 
bog’ida yuz beradi. Bunday bog’ multipletlarning aktiv markazlariga joylashadi va 
ximiyaviy o’zaro ta’sirga kirib aktivlanadi. Masalan, to’yinmagan molekulalar 
gidrogenlanayotganda dubletlarga qo’shbog’dagi uglerodning to’yinmagan atomlari 
joylashadi, bunda ular aktivlanadi. Vodorod xemosorbsiyalanganda, akad. 
A.A.Balandin fikriga ko’ra, katalizator dubletiga vodorod molekulasidagi atomlar 
joylashishi kerak. 
Yuqorida aytilgan joylanishlarning sodir bo’lishi uchun katalizator 
(multipletlar) aktiv markazlari va muayyan moddalar molekulalarining reaksiyada 
bevosita ishtirok etayotgan qismlari strukturalari o’rtasida yegometrik muvofiqlik 
bo’lishi shart. 
Qo’shbog’ to’yinmagan uglerod atomlari markazlari orasidagi masofa 1,34
ga, vodorod molekulasidagi uning atomlari orasidagi masofa esa 0,6 ga tengdir. Bu 
kattaliklar bir-biridan keskin farq qiladi, shu sababli, multiplet nazariyasiga ko’ra, 
C-C qo’shbog’larini va vodorod molekulalarini aktivlashtirish uchun faraz qilish 
kerakki, gidrogenlash katalizatorlari sirtida adsorbsion markazlari o’rtasidagi 
masofalari bilan bir-biridan farq qiluvchi ikki xil tipdagi dubletlar bo’lishi kerak. 
Bunda birinchi tipdagi dubletlarda to’yinmagan moddalarning qo’shbog’lari 
aktivlansa, boshqa tipdagi dubletlarda esa vodorod molekulalari aktivlanadi. 
Gidrogenlash jarayonida kechadigan prosesslar sxemasi, katalizning 
multiplet nazariyasi nuqtai nazariga ko’ra quyidagi rasmda ko’rsatilgan:
SN
2
CH
2
1-faza 2-faza 3-faza
С-Н Н 
Н
С-Н 
С-Н 
С-Н 


158 
Dubletlarning adsorbsion markazlariga tortilishi natijasida (1-faza) 
sorbsiyalangan molekulalarning ma’lum qismlari atomlari orasidagi bog’lovchi 
kuchlar (ushbu misolda – C – C – va H – H ning bog’lovchi kuchlari) yetarli 
darajada kamayadi (2-faza). Shuning uchun sorbsiyalangan molekulalar 
kompleksida atomlar orasidagi bog’larning qayta taqsimlanishi (birlamchi 
bog’larning uzilishi va yangi bog’larning paydo bo’lishi) va kichik erkin energiyaga 
ega bo’lgan reaksiya mahsulotining hosil bo’lishi mumkin bo’ladi (3-faza). 
Gidrogenlash mahsuloti to’yingan moddadir, shu sababli yog’larni gidrogenlash 
sharoitida u katalizator bilan kichik Van-der-Vaals kuchlari bilan bog’langan 
bo’ladi, natijada mahsulotning desorbsiyalanishi oson yuz beradi. 
Katalizator sirtida xemosorbsiyalangan molekulalarning yuqorida aytilgan 
o’zgarishlari sxemasi, gidrogenlash jarayonining temperatura sharoitida H
2
ni – 
CH=CH – ga birikish reaksiyasini ta’minlay oladigan darajada CH=CH va H-H 
bog’larini deformasiyalash uchun ma’lum energiya sarf etilishi talab etadi. Lekin 
biror-bir qattiq jism sirtidagi aktiv markazlarda bo’ladigan xemosorbsiya har doim 
ham sorbsiyalangan molekulalar reaksiyaga moyil qismini kerakli darajagacha 
deformasiyalashni ta’minlay olmaydi. Bunday hollarda ushbu reaksiyaning 
aktivlanish energiyasi katta bo’ladi va reaksiya yuz bermaydi. Xemosorbsiyalangan 
molekulalarning kerakli darajadagi deformasiyalanishi faqatgina aktiv markazlar va 
sorbent molekulalari o’rtasida ma’lum energetik muvofiqlik bo’lgandagina yuz 
berishi mumkin. Bu energetik muvofiqlik aktiv markazlarning va sorbent 
molekulalarining tarkibi va strukturasi bilan aniqlanadi. 
Geterogen katalizning multiplet nazariyasi talab etadigan katalizator va 
uning sirtida xemosorbsiyalangan reaksiyaga kirishuvi moddalar molekulalari 
o’rtasidagi energetik muvofiqlik ana shulardan iborat. 
Yuqorida ko’rsatib o’tilganidek, katalizator sirtida aktiv markazlarning 
konsentrasiyasi juda ham kichik. Shu sababli, agar to’yinmagan modda 
molekulasida bir nechta qo’shbog’ bo’lsa, faraz qilish mumkinki, ulardan faqat 
bittasigina aktivlanib sorbsiyalanishi mumkin. Shunga ko’ra, poliolefin 
birikmalardagi qo’shbog’larning navbatma-navbat to’yinishini, natijada ularning 


159 
to’la to’yingan moddalarga aylanishini bir necha fazada yuz berishini tushuntirish 
mumkin. Masalan, linolein kislotasi – linol kislotasi – olein kislotasi – stearin 
kislotasi. Bunda prosessning bir fazasida hosil bo’ladigan modda desorbsiyalanadi 
va yana katalizator sirtiga yangi qo’shbog’i bilan aktivlanib sorbsiyalanadi. 

Yüklə 3,92 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   108




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©muhaz.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin