புரோபேன் கிராக்கிங் எகடெரினா போரிசோவ்னா மார்கோவா மூலம் ஒலிஃபின்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான வினையூக்க நானோ அமைப்புகள். அல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள் புரொபேன் வெப்ப விரிசல் போது,

480 ரப். | 150 UAH | $7.5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> ஆய்வுக்கட்டுரை - 480 RUR, விநியோகம் 10 நிமிடங்கள், கடிகாரத்தைச் சுற்றி, வாரத்தில் ஏழு நாட்கள் மற்றும் விடுமுறை நாட்கள்

மார்கோவா எகடெரினா போரிசோவ்னா. புரோபேன் கிராக்கிங் மூலம் ஓலெஃபின்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான வினையூக்க நானோ அமைப்புகள்: ஆய்வுக் கட்டுரை... வேதியியல் அறிவியல் வேட்பாளர்: 02.00.04 / எகடெரினா போரிசோவ்னா மார்கோவா;[பாதுகாப்பு இடம்: பெடரல் ஸ்டேட் பட்ஜெட் கல்வி நிறுவனம் உயர் நிபுணத்துவ பல்கலைக்கழகத்தின் தொழில்நுட்ப கல்வி நிறுவனம் "மாஸ்கோஸ் எம்.வி. லோமோனோசோவ் பெயரிடப்பட்டது" ].- மாஸ்கோ, 2015.- 151 பக்.

அறிமுகம்

அத்தியாயம் 1. இலக்கிய விமர்சனம் 10

1.1 ஹைட்ரோகார்பன் விரிசல் 10

1.1.1. வெப்ப விரிசல் 10

1.1.2. வினையூக்கி விரிசல்

1.2 புரோபேன் விரிசல் வினையூக்கிகள் 27

1.3 புரோபேன் விரிசல் எதிர்வினைகளில் நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட வினையூக்கிகள் 35

1.4 அலுமினியம் ஆக்சைடு புரோபேன் விரிசல்

1.4.1. அலுமினியம் ஆக்சைட்டின் இயற்பியல்-வேதியியல் பண்புகள் 38

1.4.2. அலுமினியம் ஆக்சைடு மேற்பரப்பு மாதிரிகள் 42

1.4.3. அமைப்பு பண்புகள் 45

1.4.4. அலுமினியம் ஆக்சைட்டின் பண்புகளை கணக்கிடும் வெப்பநிலையில் சார்ந்திருத்தல் 46

1.4.5 அலுமினியம் ஆக்சைடு வினையூக்கமாக செயல்படும் கட்டம் 49 இன் கேரியராக உள்ளது

அத்தியாயம் 2. நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட வினையூக்கிகளின் வலுவான தொகுப்பு மற்றும் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள்

அலுமினியம் ஆக்சைடு STRONG 51ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டது

2.1 தொகுப்பு மற்றும் முக்கிய பண்புகள் 51

2.1.1.நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெல் 51 இன் தொகுப்பு

2.1.2. அலுமினியம் ஆக்சைடு நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் 53 இன் வேதியியல் கலவை மற்றும் கட்டமைப்பின் பண்புகள்

2.1.3. அலுமினியம் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களின் தொகுப்பு (ТІО2/АІ2О3,

2.1.4. அலுமினியம் ஆக்சைடு (TiOg/Al203, BiOg/AlgO3) 57 அடிப்படையிலான நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களின் வேதியியல் கலவை மற்றும் கட்டமைப்பின் பண்புகள்

2.1.5 அதிக நுண்ணிய டைட்டானியம் ஆக்சைட்டின் தொகுப்பு

2.2 ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட வினையூக்கிகளின் போரோசிட்டி மற்றும் குறிப்பிட்ட பரப்பளவை தீர்மானித்தல்... 59

2.3 நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் முதன்மை உறிஞ்சுதல் தளங்களைத் தீர்மானித்தல் 65

அத்தியாயம் 3. புரோபேன் வினையூக்கி விரிசல்

3.1 பரிசோதனை நடைமுறை 70

3.2 அலுமினியம் ஆக்சைடு 75 ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் வினையூக்கச் செயல்பாடு பற்றிய ஆய்வுகள்

3.3 அலுமினியம் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் ஹைட்ரஜன் சிகிச்சையின் தாக்கம் அவற்றின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளில் 78

3.4 புரொபேன் கிராக்கிங் வினையில் பல்வேறு வினையூக்கிகளின் வினையூக்கி செயல்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுப்பு 90

3.5 அலுமினியம் ஆக்சைடு நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் 105ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட புதிய வினையூக்கி நானோ அமைப்புகளின் செயல்பாட்டின் நிலைத்தன்மை

3.6 நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் கட்டமைப்பில் விரிசல் எதிர்வினையின் போது புரோபேன் உறிஞ்சுதலின் தாக்கம் 109

முடிவு 114

நன்றி 116

நூல் பட்டியல்

வேலைக்கான அறிமுகம்

தலைப்பின் பொருத்தம்.நவீன எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு சுத்திகரிப்பு மிக முக்கியமான பணிகளில் ஒன்று, எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துறையில் தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளை உருவாக்குவதும் செயல்படுத்துவதும் ஆகும், இது சந்ததியினருக்கு புதுப்பிக்க முடியாத ஆற்றல் ஹைட்ரோகார்பன் மூலப்பொருட்களின் அதிகபட்ச அளவைப் பாதுகாப்பதை சாத்தியமாக்கும்: எரிவாயு, எண்ணெய். மற்றும் ஒடுக்கம். தொடர்புடைய பெட்ரோலிய வாயு (APG) பிரச்சனை குறிப்பாக கடுமையானது. ரஷ்ய கூட்டமைப்பின் தற்போதைய சட்டத்தின்படி, எண்ணெய் உற்பத்தி உரிமத்திற்கான ஒரு கட்டாய நிபந்தனை எண்ணெய் உற்பத்தியின் போது பெறப்பட்ட தொடர்புடைய பெட்ரோலிய வாயுவில் குறைந்தது 95% ஆகும். தற்போதுள்ள திட்டத்துடன் தொடர்புடைய பெட்ரோலிய வாயுவை செயலாக்குவதற்கும் பயன்படுத்துவதற்கும், பெரிய மற்றும் குறைந்த விளைச்சல் வயல்களில் பயன்படுத்தப்படும் தொடர்புடைய பெட்ரோலிய வாயுவின் அளவுகள் மொத்த அளவு 60% ஐ விட அதிகமாக இல்லை, இதில் 25% வரை எரிகிறது. இந்த சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கு சமீபத்திய எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு செயலாக்க தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

ப்ரோபேன் கிராக்கிங், சிறப்பாக உருவாக்கப்பட்ட வினையூக்கிகளைப் பயன்படுத்தி, APG பயன்பாட்டிற்கான முறைகளில் ஒன்றாகக் கருதலாம்.

இது சம்பந்தமாக, புரொப்பேன் விரிசல் செயல்முறைக்கான புதிய வினையூக்கிகளின் தொகுப்பு மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் வினையூக்கி அமைப்புகளின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் பற்றிய ஆய்வு ரஷ்ய மற்றும் உலகளாவிய எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு தொழில்களுக்கு ஆர்வமாக உள்ளது.

கூடுதலாக, புதிய பொருட்களின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் பற்றிய ஆய்வில் பெறப்பட்ட முடிவுகள் அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கு ஒரு அடிப்படை பங்களிப்பைச் செய்கின்றன.

இவ்வாறு, நடத்தப்பட்ட ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் புதிய வினையூக்கிகளின் வளர்ச்சிக்கு அடிப்படையாக செயல்படும், இது வாயு செயலாக்க செயல்திறனை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது, இது ஆய்வுக் கட்டுரையின் பொருத்தத்தை தீர்மானிக்கிறது.

ஆய்வுக் கட்டுரையின் தலைப்பு RUDN பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் மற்றும் கூழ் வேதியியல் துறையின் அறிவியல் ஆராய்ச்சித் திட்டத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. அடிப்படை ஆராய்ச்சிக்கான ரஷ்ய அறக்கட்டளையின் (திட்டம் எண். 14-03-00940) நிதியுதவியுடன் இந்த வேலை மேற்கொள்ளப்பட்டது, இது இன்னோஸ்டார் திட்டத்தின் அறிவியலை பிரபலப்படுத்துவதற்கான ஒரு திட்டமாகும், இது சிறிய புதுமையான வளர்ச்சிக்கான உதவிக்கான நிதியத்தால் வழங்கப்பட்டது. U.M.N.I.K. திட்டத்தின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத் துறையில் உள்ள நிறுவனங்கள். - 2013. இந்த வேலையின் நடைமுறை பகுதி 2013-2015 ஆம் ஆண்டிற்கான ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் நிறுவனத்தின் காலண்டர் திட்டத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.

வேலையின் குறிக்கோள். ஓலெஃபின்களை உற்பத்தி செய்வதற்கும் அவற்றின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்வதற்கும் புரோபேன் வெடிப்பு எதிர்வினைக்கு புதிய தலைமுறையின் புதிய மிகவும் செயலில் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட வினையூக்கிகளை உருவாக்குதல்.

இந்த இலக்கை அடைய, பின்வருவனவற்றைத் தீர்க்க வேண்டியது அவசியம் பணிகள்:

அலுமினிய ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட வினையூக்கி நானோ அமைப்புகளை ஒருங்கிணைக்கவும், அவை புரொப்பேன் கிராக்கிங் எதிர்வினையில் அதிக செயல்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் கொண்டவை, ஆனால் கார்பனைசேஷனை எதிர்க்கும்;

இதன் விளைவாக வரும் வினையூக்கிகளின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளைப் படிக்கவும்;

புரோபேன் கிராக்கிங் வினையில் வளர்ந்த வினையூக்கி நானோ அமைப்புகளின் நடத்தையை ஆய்வு செய்தல்;

தற்போதுள்ள வினையூக்கி அமைப்புகளுடன் உருவாக்கப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களின் வினையூக்க செயல்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுப்புத்திறனை ஒப்பிடுக;

இதன் விளைவாக வரும் புதிய தலைமுறை வினையூக்கிகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் செயல்படுத்தும் செயல்முறை மற்றும் எதிர்வினை ஊடகத்தின் வளிமண்டலத்தின் செல்வாக்கை நிறுவுதல். படைப்பின் அறிவியல் புதுமை:

அலுமினிய ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்கள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு அவற்றின் கலவை, அமைப்பு மற்றும் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன;

முதன்முறையாக, அலுமினியம் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ கிரிஸ்டலின் ஏரோஜெல்கள், அவை நெருங்கிய நிரம்பிய பைண்டில்கள் பெறப்பட்டு அவற்றின் கலவை, அமைப்பு மற்றும் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன;

ஆய்வு செய்யப்பட்ட, புரோபேன் கிராக்கிங் வினையில், அலுமினியம் ஆக்சைடு, கார்பன் நானோகுழாய்கள் மற்றும் செயலில் உள்ள கார்பன் ஆகியவற்றால் செய்யப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் மற்றும் நானோ கிரிஸ்டலின் ஏரோஜெல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட வினையூக்கி அமைப்புகள்;

இந்த வினையூக்கி அமைப்புகளின் சேவை வாழ்க்கை மற்றும் மீளுருவாக்கம் திறன் தீர்மானிக்கப்பட்டது;

செயல்படுத்தும் செயல்முறையின் செல்வாக்கு மற்றும் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெல் அடிப்படையிலான வினையூக்கி அமைப்புகளில் எதிர்வினை ஊடகத்தின் விளைவு நிறுவப்பட்டது. வேலையின் நடைமுறை முக்கியத்துவம்:

மீளுருவாக்கம் செய்யக்கூடிய மேற்பரப்பு அளவுருக்கள் மற்றும் ஃபைபர் அளவு கொண்ட அலுமினிய ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட மிகவும் தூய கலப்பு நானோ ஃபைப்ரஸ் மற்றும் நானோ கிரிஸ்டலின் ஏரோஜெல்களின் தொகுப்பு விலைமதிப்பற்ற உலோகங்களைக் கொண்டிருக்காத வினையூக்கிகளை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படையாக செயல்படும்;

ஹைட்ரஜன் வளிமண்டலத்தின் செல்வாக்கு மற்றும் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினாவை அடிப்படையாகக் கொண்ட வினையூக்கி அமைப்புகளில் எதிர்வினை ஊடகம் ஆகியவை இந்த வகை வினையூக்க அமைப்புகளின் கட்டமைப்பு அளவுருக்களை மேம்படுத்துவதற்கான அடிப்படை அடிப்படையாகும்;

புரோபேன் கிராக்கிங் வினையில் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினா ஏர்ஜெல் அடிப்படையிலான வினையூக்கிகளின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் பற்றிய ஆய்வு

தொடர்புடைய பெட்ரோலிய வாயு (APG) செயலாக்கத்திற்கான புதிய தலைமுறை வினையூக்கிகளை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படை.

பாதுகாப்பிற்காக பின்வரும் விதிகள் சமர்ப்பிக்கப்படுகின்றன:

ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் மற்றும் நானோ கிரிஸ்டலின் ஏரோஜெல்களின் கலவை மற்றும் அமைப்பு பற்றிய ஆய்வுகளின் முடிவுகள்;

நைட்ரஜன் நீராவியின் குறைந்த வெப்பநிலை உறிஞ்சுதல் மற்றும் 293 K வெப்பநிலையில் நீராவி உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி அலுமினிய ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஏரோஜெல்களின் நுண்ணிய கட்டமைப்பின் ஆய்வுகளின் முடிவுகள்;

அலுமினியம் ஆக்சைடு, கார்பன் நானோகுழாய்கள், புரோபேன் கிராக்கிங் வினையில் செயல்படும் கார்பன் ஆகியவற்றால் செய்யப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் மற்றும் நானோ கிரிஸ்டலின் ஏரோஜெல்களின் வினையூக்க ஆய்வுகளின் முடிவுகள். செயல்பாடு, தேர்ந்தெடுப்புத்திறன், கார்பனைசேஷன் எதிர்ப்பு மற்றும் நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட வினையூக்கி அமைப்புகளை மீண்டும் உருவாக்கும் திறன் பற்றிய முடிவு;

நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் பொருட்களில் புரோபேன் உறிஞ்சுதல் (கசிவு முறை மூலம்) ஆய்வுகளின் முடிவுகள்;

நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் அவற்றின் வினையூக்க செயல்பாட்டின் மீது செயல்படுத்தும் செயல்முறையின் தாக்கம் பற்றிய ஆய்வின் முடிவுகள்.

வேலையின் தத்துவார்த்த முக்கியத்துவம். பெறப்பட்ட ஆராய்ச்சி முடிவுகள் புதிய நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட பொருட்கள் பற்றிய அடிப்படை ஆராய்ச்சிக்கு பங்களிக்கின்றன. முதன்முறையாக, பல்வேறு சூழல்களில் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் நடத்தை நிறுவப்பட்டுள்ளது.

வேலையின் நடைமுறை பொருந்தக்கூடிய தன்மை. நிகழ்த்தப்பட்ட பணியின் ஒரு பகுதியாக, அலுமினியம் ஆக்சைடு மற்றும் டைட்டானியம் ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட வினையூக்கிகளின் தொகுப்பின் நிலைமைகளின் தாக்கம் குறித்து புதிய தரவு பெறப்பட்டது. பெறப்பட்ட முடிவுகள் இந்த வகை வினையூக்கிகளின் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பரிந்துரைகளை வரைவதற்கு அடிப்படையாகும். ரஷ்யாவின் மக்கள் நட்பு பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல், கணிதம் மற்றும் இயற்கை அறிவியல் பீடத்தின் இயற்பியல் மற்றும் கூழ் வேதியியல் துறையில் படிக்கும் மாணவர்கள், இளங்கலை மற்றும் பட்டதாரி மாணவர்களைத் தயாரிப்பதில் பணியின் முடிவுகள் கல்விச் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அறிவியல் பணியின் திட்டத்துடன் தலைப்பின் இணைப்பு. ஆய்வுக் கட்டுரை RUDN பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் மற்றும் கூழ் வேதியியல் துறையின் அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் ஒரு பகுதியாகும். அடிப்படை ஆராய்ச்சிக்கான ரஷ்ய அறக்கட்டளையின் (திட்டம் எண். 14-03-00940) நிதி ஆதரவுடன் பணி மேற்கொள்ளப்பட்டது.

இந்த வேலையின் அத்தியாயம் எண். 2 என்பது ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் நிறுவனத்தின் 2013-2015க்கான காலண்டர் திட்டத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாகும் (பிரிவு: "அடிப்படை இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல்

நானோபோரஸ் பொருட்களில் உறிஞ்சுதல், உறிஞ்சுதல் பிரிப்பு, உறிஞ்சுதல்-எலக்ட்ரோகெமிக்கல் மற்றும் அயனி பரிமாற்ற செயல்முறைகள் மற்றும் 2013-2015க்கான செயல்பாட்டு உறிஞ்சிகளின் இலக்கு தொகுப்புக்கான அடிப்படை", உட்பிரிவு: "உறிஞ்சும் இயந்திரங்கள் மற்றும் பல்வேறு இரசாயன மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் வீக்கம் பாலிமர் adsorbents, ஒரே மாதிரியான நுண்துளை உறிஞ்சிகளின் தொகுப்புக்கான அடிப்படையின் வளர்ச்சி மற்றும் அவற்றின் ஆராய்ச்சியின் முறைகள்").

ஆய்வறிக்கையின் சோதனை ஆராய்ச்சியின் ஒரு பகுதியானது இன்னோஸ்டார் திட்டத்தின் அறிவியலை பிரபலப்படுத்துவதற்கான இறுதி திட்டமாகவும், U.M.N.I.K திட்டத்தின் வெற்றிகரமான திட்டமாகவும் ஆனது. - 2013 மற்றும் 2014-2015 ஆம் ஆண்டிற்கான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத் துறையில் சிறு நிறுவனங்களின் வளர்ச்சியை மேம்படுத்துவதற்கான நிதியத்தால் ஆதரிக்கப்பட்டது.

இந்த ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் விஞ்ஞான மாநாடுகளில் டிப்ளோமாக்கள் வழங்கப்பட்டன: இளம் விஞ்ஞானிகள், பட்டதாரி மாணவர்கள் மற்றும் வேதியியல் மற்றும் நானோ பொருட்களில் சர்வதேச பங்கேற்புடன் கூடிய அனைத்து ரஷ்ய மாநாடு "மெண்டலீவ்-2012" செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க், 2012; சிம்போசியம் "நவீன இரசாயன இயற்பியல்", துவாப்ஸ், 2013.

முடிவுகளின் நம்பகத்தன்மை உறுதி செய்யப்படுகிறது நுட்பங்களின் தொகுப்பைப் பயன்படுத்துதல்
நவீனத்தைப் பயன்படுத்தி சோதனை ஆராய்ச்சி

அதிக உணர்திறன் கொண்ட உபகரணங்கள், நல்ல இனப்பெருக்கம்

சோதனை தரவு மற்றும் நவீன கோட்பாட்டு கருத்துகளுடன் இணங்குவதன் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது.

ஆசிரியரின் தனிப்பட்ட பங்களிப்பு. ஆய்வுக் கட்டுரையில் கருதப்படும் சிக்கல்களை உருவாக்குவதில் ஆசிரியர் பங்கேற்றார். ஆய்வறிக்கை மாணவர் சுயாதீனமாக வினையூக்க அமைப்புகளை ஒருங்கிணைத்தார். வினையூக்கி சோதனைகளை மேற்கொள்வதற்கும், வினையூக்கிகளின் கட்டமைப்பில் செயல்படுத்தும் செயல்முறையின் விளைவை ஆய்வு செய்வதற்கும் ஆசிரியர் தனிப்பட்ட முறையில் நிறுவல்களை உருவாக்கினார். பெறப்பட்ட முடிவுகளின் அனைத்து சோதனைகளும் பகுப்பாய்வுகளும் ஆசிரியரால் தனிப்பட்ட முறையில் மேற்கொள்ளப்பட்டன. ஆய்வுக் கட்டுரை ஆசிரியர் கட்டுரைகள் மற்றும் சுருக்கங்களை வெளியிடுவதற்குத் தயாரித்து மாநாடுகளில் பங்கேற்றார்.

ஆராய்ச்சி முடிவுகளின் ஒப்புதல். பணியின் முடிவுகள் பின்வரும் மாநாடுகள் மற்றும் சிம்போசியங்களில் வழங்கப்பட்டன: "கணிதம், கணினி அறிவியல், இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் சிக்கல்கள் பற்றிய அனைத்து ரஷ்ய மாநாடு", மாஸ்கோ, RUDN பல்கலைக்கழகம், (2008, 2009); சிம்போசியம் "நவீன இரசாயன இயற்பியல்", Tuapse (2008, 2013, 2014); அனைத்து ரஷ்ய பள்ளி-மாநாடு "இடைமுகங்களில் சூப்பர்மாலிகுலர் அமைப்புகள்", மாஸ்கோ, ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் நிறுவனம், 2009; சர்வதேச அறிவியல் மாநாடு "வேதியியல், நானோ மற்றும் பயோடெக்னாலஜி (NERPO-2008) ஆகியவற்றில் நிலையான, ஆற்றல் மற்றும் வள சேமிப்பு செயல்முறைகள் மற்றும் உபகரணங்கள்", மாஸ்கோ, MGOU, 2009; வேதியியல் மற்றும் நானோ பொருட்களில் சர்வதேச பங்கேற்புடன் இளம் விஞ்ஞானிகள், பட்டதாரி மாணவர்கள் மற்றும் மாணவர்களின் அனைத்து ரஷ்ய மாநாடு "மெண்டலீவ்-2012", "மெண்டலீவ்-2013"

செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க், (2012, 2013); அனைத்து ரஷ்ய அறிவியல் இளைஞர் பள்ளி மாநாடு "சிக்மா 2012 இன் அடையாளத்தின் கீழ் வேதியியல்", ஓம்ஸ்க், 2012; வெளிநாட்டு விஞ்ஞானிகளின் பங்கேற்புடன் அனைத்து ரஷ்ய சிம்போசியம் "உறிஞ்சுதல், போரோசிட்டி மற்றும் உறிஞ்சுதல் தேர்ந்தெடுக்கும் கோட்பாட்டின் தற்போதைய சிக்கல்கள்", க்ளையாஸ்மா, (2013-2015); II அனைத்து ரஷ்ய இளைஞர் மாநாடு "வேதியியல் இயற்பியலில் முன்னேற்றங்கள்", செர்னோகோலோவ்கா, IPCP RAS, 2013; III அனைத்து ரஷ்ய இளைஞர் அறிவியல் மாநாடு "புதிய பொருட்கள் மற்றும் பொருட்களின் வேதியியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம்" II அனைத்து ரஷ்ய இளைஞர் மாநாடு "வடக்கில் இளைஞர்கள் மற்றும் அறிவியல்", Syktyvkar, 2013; சர்வதேச அறிவியல் மற்றும் நடைமுறை மாநாடு "எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு சுத்திகரிப்பு-2013", Ufa, 2013; இளம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் பட்டதாரி மாணவர்களின் X ரஷ்ய ஆண்டு மாநாடு "இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் கனிம பொருட்களின் தொழில்நுட்பம்", மாஸ்கோ, IMET RAS; 2013; V இளைஞர் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப மாநாடு "உயர் தொழில்நுட்ப இரசாயன தொழில்நுட்பங்கள்-2013" மாஸ்கோ, MITHT, 2013; இளம் விஞ்ஞானிகள், பட்டதாரி மாணவர்கள் மற்றும் ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் நிறுவனத்தின் மாணவர்களின் VIII மாநாடு “இயற்பியல் வேதியியல் - 2013”, மாஸ்கோ, ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் நிறுவனம், 2013; III அனைத்து ரஷ்ய மாநாடு சர்வதேச பங்கேற்புடன் "பிராந்திய வளர்ச்சியில் இளைஞர் அறிவியல்", பெர்ம், 2013; III இளம் விஞ்ஞானிகள், முதுகலை பட்டதாரிகள் மற்றும் மாணவர்களின் சர்வதேச அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப மாநாடு "நவீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் உயர் தொழில்நுட்பங்கள்", டாம்ஸ்க், 2014; IOC RAS ​​இன் VI இளைஞர் மாநாடு, அதன் நிறுவனமான மாஸ்கோ, IOC RAS, 2014 இன் 80வது ஆண்டு விழாவிற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டது.

வெளியீடுகள். உயர் சான்றளிப்பு ஆணையத்தால் பரிந்துரைக்கப்பட்ட பத்திரிகைகளில் 3 அறிவியல் கட்டுரைகள், பிற தொகுப்புகளில் 6 கட்டுரைகள் மற்றும் சர்வதேச மற்றும் ரஷ்ய மாநாடுகளில் அறிக்கைகளின் 20 சுருக்கங்கள் உட்பட 29 வெளியிடப்பட்ட படைப்புகளில் படைப்பின் முக்கிய உள்ளடக்கம் பிரதிபலிக்கிறது.

கட்டமைப்பு மற்றும் தொகுதி வேலை. வேலை வழங்கப்படுகிறது 129 தட்டச்சு செய்யப்பட்ட உரையின் பக்கங்கள், 23 அட்டவணைகள் மற்றும் 65 புள்ளிவிவரங்கள் உட்பட. ஆய்வுக் கட்டுரை ஒரு அறிமுகம், மூன்று அத்தியாயங்கள், முடிவுகள் மற்றும் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட ஆதாரங்களின் பட்டியல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. 198 பெயர்கள்.

புரோபேன் விரிசல் வினையூக்கிகள்

வெப்ப விரிசல் ஒரு சங்கிலி எதிர்வினை மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. பாரஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல் பொறிமுறையின் தற்போதைய அனைத்து கோட்பாடுகளையும் இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கலாம். முதல் குழுவில் முதன்மையான விரிசல் வினையை ஒரு மூலக்கூறின் உள் மூலக்கூறு மறுசீரமைப்பாகக் கருதும் கோட்பாடுகள் உள்ளன, அதன் பின்னர் இரண்டு சிறிய மூலக்கூறுகளாக சிதைகின்றன. விரிசல் எதிர்வினை பின்வருமாறு எழுதப்படலாம்: SpHn+2 - CnH2n + Hg

இந்த கோட்பாடு பர்க்கின் கோட்பாட்டின் முந்தைய கிளாசிக்கல் கருத்துகளுடன் ஒத்துப்போகிறது, இதில் ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறுகளின் வெப்ப சிதைவின் போது இடைநிலை நிலையற்ற கலவைகள் உருவாகாது. பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பனின் வெப்ப மாற்றத்தின் போது முதன்மையான செயல், பர்க்கின் கூற்றுப்படி, ஒரு கார்பன் அணுவில் இரண்டு வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் குவிப்பு ஆகும். எதிர்மறை மின்னேற்றத்தைப் பெற்ற ஒரு கார்பன் அணு அண்டை கார்பன் அணுவிலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை ஈர்க்கிறது, அதன் பிறகு பாரஃபின் கார்பன் மூலக்கூறு சிறிய பாரஃபின் மூலக்கூறு மற்றும் ஓலிஃபின் மூலக்கூறாக உடைகிறது.

CnH2n+2 CmH2m + СрН2р+2, m+p= n ப்ரெக்கின் அணுக்களின் எண்ணிக்கையில் பாரஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல் வீத மாறிலியின் சார்பு பின்வரும் சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது: -E k = (n-2)xueRT ( 1) n என்பது பாரஃபினிக் கார்பனின் கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை v என்பது அனைத்து பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கும் நிலையான மதிப்பாகும். E என்பது செயல்படுத்தும் ஆற்றல் மதிப்பு, இது பர்க் 65,000 cal/molக்கு சமமாக எடுத்துக்கொள்கிறது. பர்க்கின் சூத்திரம் பாரஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல் இயக்கவியலை நன்கு விவரிக்கிறது (டிகேனில் இருந்து தொடங்குகிறது), இதற்காக கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையிலிருந்து மாறா விரிசல் விகிதத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் நேரியல் செயல்பாடு ஆகும். பிரேக்கின் கோட்பாட்டின் படி, அனைத்து C-C பிணைப்புகளும் சமமானவை. எனவே, கேசெல் பர்க்கின் கோட்பாட்டைத் திருத்துகிறார், தனிப்பட்ட C-C இணைப்புகளின் சமமற்ற மதிப்பைப் பற்றி பேசுகிறார். கூடுதலாக, C-C பிணைப்புகளை உடைப்பதைத் தவிர, 2:3 நிலையில் உள்ள C-C பிணைப்பை ஒரே நேரத்தில் உடைப்பதன் மூலம், 1:4 நிலையில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் சுருக்கம், எடுத்துக்காட்டாக CH3-CH2-CH2-CH3 என கேஸல் கருதுகிறது. - 2 CH2=CH2 + H2

பர்க்-கேசல் கோட்பாடு பெரும்பாலான பாரஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல் தயாரிப்புகளின் கலவையை விளக்க முடியாது. குறிப்பாக, இந்த கோட்பாடு விரிசல் மீது அழுத்தத்தின் விளைவை விளக்க முடியாது. இருப்பினும், பாரஃபின்களின் விரிசல் எதிர்வினை உண்மையில் இரண்டு வழிமுறைகள் (மூலக்கூறு மற்றும் சங்கிலி) மூலம் நிகழும் சாத்தியத்தை விலக்க முடியாது. இந்த வழக்கில், பாரஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல் தயாரிப்புகளின் கலவை இரண்டு கோட்பாடுகளில் (மூலக்கூறு அல்லது சங்கிலி) தனித்தனியாக பொருந்தாது. எவ்வாறாயினும், கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையில் விரிசல் வீதத்தின் நேரியல் சார்பு பற்றிய பர்க்கின் கோட்பாட்டின் கணிப்பை உறுதிப்படுத்துவது இந்த கோட்பாட்டிற்கு கவனம் செலுத்த நம்மைத் தூண்டுகிறது (1).

கோட்பாடுகளின் இரண்டாவது குழுவின் படி, பாரஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல்களின் முதன்மை நிலை ஒரு அல்கேனை இரண்டு ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களாக சிதைப்பதைக் கொண்டுள்ளது, இது எதிர்வினை சங்கிலிகளை உருவாக்குகிறது. ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் கோட்பாடு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட முறை வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, ஆனால் இது ரைஸ் மற்றும் இணை ஆசிரியர்களின் படைப்புகளில் மிகவும் முழுமையான கோட்பாட்டு மற்றும் சோதனை வளர்ச்சியைப் பெற்றது, ரைஸின் கோட்பாட்டை முழுமையாக புரிந்து கொள்ள, பிணைப்பு ஆற்றல்களின் மதிப்புகளை அறிந்து கொள்வது அவசியம். அல்லது ஹைட்ரோகார்பன்களில் காணப்படும் பல்வேறு பிணைப்புகளின் உருவாக்கத்தின் வெப்பங்கள். எனவே, ரைஸ் கோட்பாட்டைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், பல்வேறு பிணைப்புகளின் உருவாக்கத்தின் வெப்ப மதிப்புகள் பற்றிய தரவை நாங்கள் முன்வைக்கிறோம்.

Paneth இன் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, Raie மற்றும் அவரது ஒத்துழைப்பாளர்கள் கிட்டத்தட்ட அனைத்து கரிம சேர்மங்களின் சிதைவின் போது ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களைக் காணலாம் என்பதைக் காட்டினார்கள். இருப்பினும், ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் நிர்ணயம் அளவு அல்ல, ஆனால் தரமானது. இங்கிருந்து, ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை உருவாக்குவதற்கான அவரது சோதனைகளில் பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பன்களின் சில பகுதி சிதைந்தது என்ற ஒரே முடிவு எடுக்கப்பட்டது. ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் இடைநிலை உருவாக்கம் இல்லாமல், உள் மூலக்கூறு மறுசீரமைப்பின் விளைவாக பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பனை இரண்டு சிறிய மூலக்கூறுகளாக நேரடியாக சிதைப்பதற்கான இணையான எதிர்வினையின் சாத்தியத்தை ராய் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டார். குறிப்பாக, சாதாரண பியூட்டேனுக்கு, நியூஹாஸ் மற்றும் மாரெக்கின் வேலையின் அடிப்படையில், சங்கிலி எதிர்வினைக்கு இணையாக மூலக்கூறு ஹைட்ரஜனை நேரடியாக நீக்குவதன் மூலம் ஒரு எதிர்வினை இருப்பதாக ராய் நம்பினார்.

அலுமினியம் ஆக்சைட்டின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள்

நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட ஏர்ஜெல் வகை பொருட்கள் தற்போது வானொலி பொறியியல் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இருப்பினும், அவற்றின் வினையூக்க பண்புகள் நடைமுறையில் ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. கிராக்கிங் செயல்முறைகள், ஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் டீஹைட்ரஜனேற்றம் ஆகியவற்றிற்கான வினையூக்கிகள் போன்ற அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியத்தை அவற்றின் அமைப்பு பரிந்துரைக்கிறது. வினையூக்கத்தில் இத்தகைய அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளைப் படிக்க, நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெல்லை, ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமி ஆஃப் இயற்பியல் மற்றும் மின் வேதியியல் நிறுவனத்தில் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சிறப்பு நிறுவலில், ஈரமான காற்றில் ஒரு அலுமினியத் தகட்டை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தோம். ஜீன் லூயிஸ் விக்னேவின் வேலை.

தொடக்கப் பொருள் செவ்வக அலுமினிய தகடுகள் 99.999% தூய்மை, 100x100x1 மிமீ அளவு, கிரேடு A5N, அதன் மேற்பரப்பில் விரிசல்கள், சிதைவுகள் அல்லது வெளிநாட்டு சேர்க்கைகள் இல்லை. தட்டுகளின் வேதியியல் கலவை அட்டவணை 7 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

டின் 0.500 பேக்கேஜிங் அகற்றப்படும் போது, ​​அலுமினிய தட்டு காற்றில் விரைவாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு ஆக்சைடு பிலிம் உருவாகிறது. எனவே, தொகுப்பைத் தொடங்குவதற்கு முன், பின்வரும் முறையைப் பயன்படுத்தி அலுமினியத் தகட்டை முன்கூட்டியே சிகிச்சை செய்வது அவசியம் (படம் 7).

அலுமினிய தகட்டின் ஒரு பக்கத்தில், செயலற்ற ஆக்சைடு அடுக்கு வேதியியல் முறையில் அகற்றப்படுகிறது. இதை செய்ய, தட்டு ஆல்கஹால் சிகிச்சை மற்றும் 2 mol / l ஒரு செறிவு ஒரு சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு தீர்வு 7 நிமிடங்கள் வைக்கப்படுகிறது. ஒரு அலுமினியத் தகட்டின் மேற்பரப்பில் பாதரசத்தின் ஒரு அடுக்கைப் பயன்படுத்துவதற்கு, ஒரு கலவை உருவாவதைத் தொடர்ந்து, தட்டு Hg உப்பு கரைசலில் வைக்கப்படுகிறது, இதில் வெள்ளி அயனிகள் Ag உள்ளது. இருவேறு பாதரச உப்பின் கரைசலில் வெள்ளி அயனிகள் இருப்பதால் உருவாகும் ஏர்ஜெலின் வளர்ச்சி விகிதம் மற்றும் நுண் கட்டமைப்பை மாற்றுகிறது, இது தனிப்பட்ட அலுமினியம் ஆக்சைடு இழைகளுக்குப் பதிலாக நானோ ஃபைப்ரஸ் மோனோலிதிக் அலுமினியம் ஆக்ஸிஹைட்ராக்சைடைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது (படம் 8). பின்னர் மாதிரிகள் காய்ச்சி வடிகட்டிய நீரில் கழுவப்பட்டு உலர்த்தப்பட்டன. நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினா ஏர்ஜெல்லின் வளர்ச்சியானது 298 K வெப்பநிலையிலும் 70% ஈரப்பதத்திலும் சராசரியாக 1 செ.மீ-மணிநேர விகிதத்தில் நிகழ்கிறது (படம் 9)

எனவே, ஜீன்-லூயிஸ் விக்னேவின் முறை மற்றும் ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் நிறுவனத்தில் வடிவமைக்கப்பட்ட நிறுவலைப் பயன்படுத்தி, நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெல் மாதிரிகளைப் பெற்றோம், இது முன்பு வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை.

வெள்ளி அயனிகளுடன் கூடிய பாதரச கலவை கலவையில் பயன்படுத்தப்பட்டது, மற்றும் அலுமினியமே உலோக நானோ இம்ப்யூரிட்டிகளைக் கொண்டிருந்தது (அட்டவணை 7), இதன் விளைவாக வரும் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு எந்த அசுத்தங்களையும் கொண்டிருக்கவில்லை (படம் 11) மற்றும் Al203x4HgO என்ற வேதியியல் கலவையைக் கொண்டிருந்தது. இந்த ஏர்ஜெல் 5-6 nm விட்டம் கொண்ட நானோ இழைகளின் பின்னிப்பிணைப்பாக இருந்தது (படம் 10). பொருள் குறைந்த அடர்த்தி 0.004 g/cm மற்றும் மிகவும் வளர்ந்த குறிப்பிட்ட பரப்பளவைக் கொண்டிருந்தது, இது சுமார் 300 m/g ஆகும். கி

JEM 2100, 200 kV, JEOL (ஜப்பான்) எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாதிரிகளின் 100 nm எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபிக் படங்கள் தீர்மானம் கொண்ட எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபிக் TEM படம் பெறப்பட்டது. முன் சிகிச்சை இல்லாமல் ஆல்கஹால் ஈரப்படுத்தப்பட்ட அடி மூலக்கூறில் மாதிரி வைக்கப்பட்டது.

தொகுப்பின் விளைவாக இந்த ஏர்ஜெலில் இருக்கக்கூடிய அயனிகளின் இருப்பைத் தீர்மானிக்க, அத்துடன் பல்வேறு தனிமங்களின் நானோ இம்ப்யூரிட்டிகள் (அட்டவணை 7) கொண்ட அலுமினியத் தட்டில் இருந்து இந்த ஆக்சைடிற்குள் செல்ல, நாங்கள் Clever-31 ஐப் பயன்படுத்தி அடிப்படை பகுப்பாய்வு செய்தோம். எக்ஸ்ரே ஃப்ளோரசன்ஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர். உருவமற்ற அமைப்பு காரணமாக, பின்வரும் அளவீட்டு முறைகளின் கீழ் படப்பிடிப்பு ஒரு வெற்றிடத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்டது: மின்னழுத்தம் - 50 kV, தற்போதைய 100 mA, ஒரு வடிகட்டி இல்லாமல் படப்பிடிப்பு நேரம் 180 வினாடிகள் (படம் 11).

நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெல் மாதிரியின் தரமான கலவையின் ஸ்பெக்ட்ரம், ஆய்வின் கீழ் உள்ள பொருளின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளை பாதிக்கக்கூடிய வெளிநாட்டு அயனிகள் மாதிரியில் இல்லை என்று பெறப்பட்ட தரவு குறிப்பிடுகிறது. ஆர்கான் மற்றும் ரோடியம் சிகரங்களின் இருப்பு சாதனத்தின் வடிவமைப்பு அம்சத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது ரோடியம் குழாய் மற்றும் ஆர்கான் அதில் செலுத்தப்படுகிறது.

இதன் விளைவாக நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் ஒரு வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்துவது அதிக வெப்பநிலையில் அதன் நிலைத்தன்மையைக் குறிக்கிறது.

தெர்மோகிராஃபிக் பகுப்பாய்வு தரவு (பின் இணைப்பு படம் 1) வெப்பநிலை வரம்பில் 298 K முதல் 1473 K வரை, நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெல் எந்த கட்ட மாற்றங்களையும் கொண்டிருக்கவில்லை மற்றும் 1473 K வரை நிலையானதாக உள்ளது. 1073 K க்கு மேல் ஒரு சிறிய அளவு கட்டமைப்பு ரீதியாக பிணைக்கப்பட்ட நீர் இழப்பைக் குறிக்கிறது.

ஒரே வண்ணமுடைய CuKa கதிர்வீச்சு மற்றும் பிரதிபலிப்பு வடிவவியலுடன் கூடிய உயர்-துல்லியமான நவீன எக்ஸ்ரே டிஃப்ராக்டோமீட்டர் PANalytical EMPYREAN (நல்கோ டெக்னோ SA ஆல் தயாரிக்கப்பட்டது) பயன்படுத்தி மாதிரிகளின் கட்டமைப்பின் எக்ஸ்ரே கட்ட பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது.

எங்கள் முடிவுகளின் அடிப்படையில், ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு என்பது 6 nm விட்டம் கொண்ட ஒழுங்கற்ற இழைகளைக் கொண்ட ஒரு உருவமற்ற, மிகவும் தூய்மையான பொருள் மற்றும் மிகக் குறைந்த அடர்த்தி, வளர்ந்த குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் அதிக வெப்ப நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது என்று முடிவு செய்யலாம். 2.1.3. அலுமினியம் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களின் தொகுப்பு (ТІО2/АІ2О3, SiO2/Al2O3)

இலக்கிய மதிப்பாய்வில் குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஆக்சைடுகளின் கலவையான கலப்பு பொருட்கள் புரொபேன் கிராக்கிங் எதிர்வினையில் வினையூக்கமாக செயல்படுகின்றன. இந்த பகுதியில் மிகவும் பொதுவான ஆக்சைடுகள் டைட்டானியம் மற்றும் சிலிக்கான் ஆக்சைடுகள் ஆகும். எனவே, ஏர்ஜெல் வகையின் வினையூக்க செயலில் உள்ள கலவைப் பொருட்களைப் பெறுவது சுவாரஸ்யமாகத் தோன்றியது, இதன் விளைவாக வரும் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெலுக்குக் குறைவான அளவுருக்கள் இல்லை.

அலுமினியம் ஆக்சைடு (TiOg/Al203, BiOg/AlgO3) அடிப்படையிலான நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களின் வேதியியல் கலவை மற்றும் கட்டமைப்பின் பண்புகள்

மாதிரிகளின் மொத்த குறிப்பிட்ட பரப்பளவு BET முறையால் அளவிடப்பட்ட உறிஞ்சுதல் சமவெப்பங்களிலிருந்து தீர்மானிக்கப்பட்டது. மீசோபோர் பரப்பளவு ஒப்பீட்டு MP முறையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டது, மேலும் ஒப்பீட்டு டி-ப்ளாட் முறையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டது. மாதிரிகள் மெசோபோரஸ் அட்ஸார்பென்ட்களைச் சேர்ந்தவை, அவை சிறிய அளவிலான மைக்ரோபோர்களையும் கொண்டிருக்கின்றன. ஒப்பீட்டு MP வரைபடத்தின் ஆரம்பப் பகுதியின் சாய்விலிருந்து, மொத்த குறிப்பிட்ட பரப்பளவு தீர்மானிக்கப்பட்டது, மேலும் பாலிமோலிகுலர் உறிஞ்சுதல் பகுதியில் உள்ள ஒப்பீட்டு வரைபடத்திலிருந்து, MP முறையைப் பயன்படுத்தி மீசோபோர்களின் மேற்பரப்பு. டி-பிளாட் முறையைப் பயன்படுத்தி, மைக்ரோபோர்கள் மற்றும் மீசோபோர்களின் தொகுதி-மேற்பரப்பு விகிதம் தீர்மானிக்கப்பட்டது (அட்டவணை 23).

ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாதிரிகளுக்கு, மீசோபோர்களின் பகுதி மிகவும் ஆர்வமாக உள்ளது. படம் 42, தந்துகி ஒடுக்கம் பகுதியில் சமவெப்பத்தின் சிதைவு கிளைகளுக்கு VS முறையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட துளை அளவு விநியோக வளைவுகளைக் காட்டுகிறது.

20-30 nm அளவிலான துளை அளவு வரம்பில், இரண்டு மாதிரிகளுக்கும் துளை அளவு விநியோகத்தின் சிதைவு வளைவில் உச்சம் காணப்படுகிறது, இது ஒரே மாதிரியான மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பைக் குறிக்கிறது, அதாவது. ஒரே அளவிலான அதிக எண்ணிக்கையிலான துளைகள் இருப்பதைப் பற்றி. ஹைட்ரஜனுடன் செயல்படுத்தும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​விநியோக வளைவுகளில் அதிகபட்சம் குறுகிய துளைகளின் பகுதிக்கு மாறுகிறது, மேலும் சிகரங்களும் கூர்மையாகின்றன (படம் 42). 1000 K வெப்பநிலைக்கு 40 nm (வளைவு 1) மற்றும் 1155 K வெப்பநிலைக்கு 25 nm (வளைவு 3) பகுதியில் துளை விட்டத்தின் அதிகபட்ச விநியோகம் உள்ளது, இது எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி தரவுகளுடன் நன்றாக ஒத்துப்போகிறது (படம் 36, 37) . மேலும், மாதிரிகளில் மைக்ரோபோர்களும் உள்ளன, அவை பைண்டில்களில் நிரம்பிய குழாய்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் குறிக்கின்றன.

ஒரு மந்த வாயு ஓட்டத்தில் வெப்பமடையும் போது, ​​​​நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஏர்ஜெலின் குறிப்பிட்ட பரப்பளவு குறைகிறது, இது அலுமினிய ஆக்சைடு நானோஃபிலமென்ட்களின் தடித்தல் மூலம் விளக்கப்படுகிறது, மேலும் ஹைட்ரஜனுடன் செயல்படுத்துவது நிலையான குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதிக்கு வழிவகுக்கிறது. ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாதிரிகளின் BBET. இந்த வழக்கில், 5 nm விட்டம் கொண்ட இழைகள் சுருள்களாக முறுக்கப்பட்டு சுமார் 30 nm விட்டம் கொண்ட குழாய்களை உருவாக்குகின்றன. மந்த வாயு ஓட்டத்தில் உயர்-வெப்பநிலை சிகிச்சை மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஓட்டத்தில் சிகிச்சையை ஒப்பிடுகையில், ஹைட்ரஜனைப் பொறுத்தவரை, ஹைட்ரஜன் 1000 வெப்பநிலையில் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதியில் முதலில் சிறிது குறைவு இருப்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். K முதல் 165 mg ", பின்னர் அது கிட்டத்தட்ட அசல் மதிப்புக்கு அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது (அட்டவணை 14).

அதே நேரத்தில், நைட்ரஜன் ஓட்டத்தில் சிகிச்சையானது உருவமற்ற ஏர்ஜெல் மாதிரிகளின் குறிப்பிட்ட பரப்பளவை பாதியாகக் குறைக்கிறது, மேலும் வெப்பநிலை 800 K ஆக அதிகரிக்கிறது. மேலும் வெப்பநிலை 1400 K ஆக அதிகரிப்பது மாதிரிகள் சின்டரிங் செய்ய வழிவகுத்தது. குறிப்பிட்ட பரப்பளவு 1-2 m/g ஆக குறைகிறது. இவ்வாறு, நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினாவை ஒரு மந்த வாயு மற்றும் ஹைட்ரஜனில் சூடாக்குவது பல்வேறு கட்டமைப்பு மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது.

5 nm விட்டம் கொண்ட நானோ கிரிஸ்டலின் அலுமினியம் ஆக்சைடு இழைகளிலிருந்து உருட்டப்பட்ட குழாய்களின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதியின் வடிவியல் கணக்கீடுகள், எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி தரவுகளின்படி, சுமார் 30 nm விட்டம் கொண்ட மதிப்புகளைக் காட்டியது என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். சோதனை முறையில் பெறப்பட்டவற்றுக்கு அருகில் (அட்டவணை 14). ஹைட்ரஜன் செயல்படுத்தல் மூலம் பெறப்பட்ட மாதிரிகளின் நுண்துளை அமைப்பு பற்றிய ஆய்வுகள், ஹைட்ரஜன் செயல்படுத்தல் அலுமினிய ஆக்சைடு நானோ இழைகளிலிருந்து சரியாக குழாய்களை உருவாக்குகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. மற்றும் ஒரு மந்த வாயுவில் சூடாக்கப்படும் போது, ​​நானோ ஃபைபர்கள் நானோரோட்களாக தடிமனாகின்றன. அட்டவணை 14 - வெப்பநிலை 1 - 300 K இல் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினிய ஆக்சைட்டின் ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாதிரிகளின் நுண்ணிய கட்டமைப்பின் அளவுருக்கள்; 2- 1000 கே; 3 1050 K: 4 - 1150 K. துளை அளவு விநியோக வளைவுகள், அதே போல் நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு விஷயத்தில், அதிகரிக்கும் செயல்படுத்தும் வெப்பநிலையுடன் குறுகிய துளைகளின் பகுதிக்கு மாற்றத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

டைட்டானியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு (அட்டவணை 15) துளைகளுடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைட்டின் மாதிரிகளுக்கு மைக்ரோபோர்கள் இல்லாததை நான் கவனத்தில் கொள்ள விரும்புகிறேன். ஹைட்ரஜன் வளிமண்டலத்திலும் காற்றிலும் புதிதாக தயாரிக்கப்பட்ட மற்றும் வெப்பநிலை சிகிச்சைக்கு உட்படுத்தப்பட்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏரோஜெல்களில் உள்ள நீராவி (படம் 45).

ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் நுண்துளை கட்டமைப்பை மதிப்பிடுவதற்கும், முதன்மை உறிஞ்சுதல் மையங்களின் (பிஏசி) எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிப்பதற்கும், நீர் நீராவி உறிஞ்சுதல் ஐசோதெர்ம்களை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒப்பீட்டு முறை, R. Sh. Vartapetyan ஆல் முன்மொழியப்பட்டது. மற்றும் வோலோஷ்சுக் ஏ.எம். ஒப்பீட்டு வரைபடத்தின் abscissa அச்சு mmol/g அலகுகளில் கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட சூட்டின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படுவதைக் காட்டுகிறது, மேலும் ஆர்டினேட் அச்சு அதே சார்புடைய அழுத்தங்களில் ஆய்வின் கீழ் உள்ள உறிஞ்சுதலில் உள்ள உறிஞ்சுதல் மதிப்பை mmol/g காட்டுகிறது. ஒப்பீட்டு வரைபடங்கள் ஆயத்தொலைவுகளின் தோற்றத்திலிருந்து வெளிப்படும் நேர்கோடுகள்; ஒப்பீட்டு வரைபடங்களின் ஆரம்ப பிரிவுகளின் சாய்வின் தொடுகோடு இருந்து PACகளின் எண்ணிக்கை தீர்மானிக்கப்படுகிறது (படம் 46).

புரொபேன் கிராக்கிங் வினையில் பல்வேறு வினையூக்கிகளின் வினையூக்கி செயல்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுப்பு

புரொபேனின் வினையூக்க மாற்றத்திற்கான கணக்கிடப்பட்ட (அட்டவணை 22) வீத மாறிலிகள் அதன் வெப்பச் சிதைவுக்கான விகித மாறிலிகளை விட அதிக அளவு வரிசையாகும்.

புரோபேன் விரிசலில் அதிக செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்தாத வினையூக்கிகளுக்கு, ஆய்வு செய்யப்பட்ட முழு வெப்பநிலை வரம்பிலும் செயல்படுத்தும் ஆற்றல் மாறாமல் இருக்கும், இது செயல்முறை கார்பன் பொறிமுறையைப் பின்பற்றுகிறது மற்றும் எதிர்வினை, அதிக வெப்பநிலையில் கூட வாயு கட்டத்தில் நுழையாது என்பதைக் குறிக்கிறது.

புரொப்பேனின் வெப்பச் சிதைவு அதிக வெப்பநிலையில் கனமான ஹைட்ரோகார்பன்கள் (படம் 49) உருவாவதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து தார் பூசப்படுகிறது, இது புரொப்பேன் எத்திலீன் மற்றும் ப்ரோப்பிலீனாக மாற்றும் அளவைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினியம் ஆக்சைடு செயல்படுத்தப்பட்ட வடிவத்தில் மட்டுமே செயலில் உள்ளது (வினையூக்கி 2), அதே நேரத்தில் டைட்டானியம் கொண்ட மற்றும் சிலிக்கான் கொண்ட மாதிரிகள் (வினையூக்கிகள் 3-6) இரண்டு வடிவங்களிலும் செயலில் உள்ளன (படம் 51). 750 - 850 K (படம் 51, 52) வெப்பநிலை வரம்பில் உள்ள வினையூக்கி 2, எத்திலீன் உருவாவதைப் பொறுத்தவரையில் அதிகச் செயல்பாடு மற்றும் தேர்வுத் திறனைக் காட்டியது, மேலும் எத்திலீன் தேர்வுத்திறன் 730 K வெப்பநிலையில் அதிகபட்சமாக 63% ஐ அடைகிறது. வழக்கில் வினையூக்கிகள் 3, 5, தேர்ந்தெடுப்பதில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. மாதிரி 3 க்கு, ப்ரோப்பிலீன் தேர்வு 973 K வெப்பநிலையில் அதிகபட்சமாக 60% ஐ அடைகிறது, மேலும் மாதிரி 4 க்கு 873 K வெப்பநிலையில் 66% ஆக அதிகரிக்கிறது (படம் 52). வினையூக்கி 5 க்கு, குறைந்த வெப்பநிலையில், எத்திலீனுக்கான தேர்வு 100% ஐ அடைகிறது, மேலும் 823 Kக்குப் பிறகு, தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் எத்திலீனில் இருந்து ப்ரோப்பிலீனுக்கு மாறுகிறது, அதிகபட்சமாக 923 K இல் 64% ஐ அடைகிறது. மாதிரி 6 க்கு, எத்திலீனின் தேர்வு 100% ஆகும். 800 K வரை வெப்பநிலையில், மற்றும் 1000 K வரை வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் 40% (படம் 52). அதே நேரத்தில், அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், ப்ரோப்பிலீன் தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் அதிகரித்தது, மேலும் ஓலிஃபின்களுக்கான மொத்த தேர்வு 60% ஆகும்.

வளிமண்டல அழுத்தத்தில் புரோபேன் விரிசல் எதிர்வினைக்கான அனைத்து ஆய்வு வினையூக்கிகளுக்கும் வினையூக்கிய வினையின் போது எத்திலீன் மற்றும் ப்ரோப்பிலீனாக மாற்றுவதற்கான அதிகபட்ச அளவுகள் வெப்ப விரிசல்களை விட குறைந்த வெப்பநிலையில் இருக்கும் மற்றும் பிளாட்டினம் வினையூக்கிகளுடன் ஒப்பிடுகின்றன (படம் 52), அதிக அளவு மாற்றத்தில் தார் போடுவதை தவிர்க்கிறது. இதனால், எத்திலீன் மற்றும் ப்ரோப்பிலீனாக மாற்றும் அதிகபட்ச அளவு மற்றும் ஓலெஃபின்களுக்கு அதிகபட்சத் தேர்ந்தெடுப்பு ஆகியவை வெப்ப விரிசலைக் காட்டிலும் குறைந்த வெப்பநிலைப் பகுதியில் இருக்கும்.

தொழில்துறை பிளாட்டினம் வினையூக்கியுடன் ஒப்பிடுகையில், எத்திலீனின் விளைச்சல் கிட்டத்தட்ட நேரியல் நிலையில் உள்ளது, இந்த வெப்பநிலை வரம்பில் உள்ள தேர்வுத்திறன் ஒரு நேரியல்-நிலையான சார்பையும் குறிக்கிறது, இது சுமார் 35% ஆகும். அலுமினியம் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகள் இந்த வெப்பநிலை வரம்பில் எத்திலீன் அல்லது ப்ரோப்பிலீனுக்கு அதிகபட்சமாக 50% ஆக இருக்கும். மேலும், அதிக வெப்பநிலையில் ஒலிபின்களின் மொத்தத் தேர்வு 60%க்கும் அதிகமாக இருக்கும்.

பெறப்பட்ட முடிவுகளின் அடிப்படையில், உலோக கட்டம் இல்லாத நானோகிரிஸ்டலின் அலுமினியம் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட வினையூக்க அமைப்புகளின் உயர் வினையூக்க செயல்பாடு மற்றும் தனித்துவமான தேர்வு உள்ளது என்று நாம் முடிவு செய்யலாம். முதன்முறையாக, நானோ ஃபைப்ரஸ் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளின் வினையூக்கி செயல்பாட்டின் ஒப்பீடுகள் இயற்கையில் ஒத்த வினையூக்கிகள் மற்றும் ஒத்த குறிப்பிட்ட பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளன. உருவமற்ற நானோ ஃபைப்ரஸ் அலுமினா வினையூக்கிகள் மற்றும் நானோ கிரிஸ்டலின் பிணைக்கப்பட்ட அலுமினா வினையூக்கிகள் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வினையூக்கச் செயல்பாடு மற்றும் ஒலிபின் தேர்வு ஆகியவற்றில் உள்ள வேறுபாடுகள் முதல் முறையாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. இதன் விளைவாக வினையூக்கி அமைப்புகளுக்கு, வளிமண்டல அழுத்தத்தில் புரொபேன் மாற்றத்திற்கான உகந்த எதிர்வினை வெப்பநிலை தீர்மானிக்கப்பட்டது.

கோக்கிங் செயல்முறை வினையூக்கிக்கு மிகவும் அழிவுகரமான ஒன்றாகும், மேலும் கார்பனைசேஷன் எதிர்ப்பு என்பது விரிசல் வினையூக்கிகளின் நிலையான செயல்பாட்டின் முக்கிய காரணியாகும்.

அலுமினிய ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோஃபைபர் ஏர்ஜெல் வினையூக்கிகளான வினையூக்கிகள் எண். 2-6 இன் நிலைத்தன்மை மிகவும் அதிகமாக இருப்பதைக் கண்டறிந்துள்ளோம். இந்த வினையூக்கிகளுக்கு 873 K வரை வெப்பநிலை வரம்பில் புரொப்பேன் வினையூக்க விரிசல் போது, ​​செயல்பாடு மாறாமல் இயக்க நேரம் 400 மணி, மற்றும் வெப்பநிலை வரம்பில் 873-1023 K - 150 மணி. எனினும், 1123 K மேலே வெப்பநிலை அதிகரிப்பு வழிவகுத்தது. ஐந்து மணி நேரத்திற்குள் வினையூக்கிகள் நடைமுறையில் முற்றிலும் செயலிழந்துவிட்டன (படம் 55).

செயல்படுத்தப்பட்ட மாதிரிகளின் கார்பனைசேஷன் செயல்முறை சற்றே மெதுவாக நிகழ்கிறது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், மேலும் செயல்படுத்தப்படாத மாதிரிகளை விட மீளுருவாக்கம் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் (படம் 56, 57).

வினையூக்கியின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட புரொபேன் அளவை தீர்மானிக்க, வெப்பநிலை-திட்டமிடப்பட்ட டீஸார்ப்ஷன் வெப்பநிலை வரம்பில் 373 - 673 K செல்களை 20 K படிகளில் படிப்படியாக சூடாக்குவதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்பட்டது. பின்னர் வெப்பம் நிறுத்தப்பட்டது மற்றும் ஒரு அளவீடு செய்யப்பட்டது. PMT-2 சென்சார், கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் புரொப்பேன் அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ஒரு நிலையான நிலை ஏற்படும் வரை 5 நிமிடங்களில் பதிவு செய்யப்பட்டது. பின்னர் வெப்பநிலை மீண்டும் ஒரு புதிய மதிப்புக்கு உயர்த்தப்பட்டது, அந்த வெப்பத்தின் போது அதிகரித்த அழுத்தம் தீர்மானிக்கப்பட்டது, பின்னர் செல் 1-1.5 நிமிடங்களுக்கு வெளியேற்றப்பட்டது மற்றும் இயக்கவியல் சோதனை ஒரு புதிய வெப்பநிலையில் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்டது. தேய்மானம் வீதம் பத்து வெப்பநிலையில் அளவிடப்பட்டது. 673 K வெப்பநிலையில் சோதனை மேற்கொள்ளப்பட்டது, அதில் வாயு பரிணாமம் முற்றிலும் நிறுத்தப்பட்டது. ஒவ்வொரு வெப்பநிலையிலும் அழிக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை உறவிலிருந்து கண்டறியப்பட்டது

(ஆவணம்)

Chernozhukov N.I., Obryadchikov S.N. எண்ணெய் மற்றும் பெட்ரோலிய வாயுக்களின் வேதியியல் (ஆவணம்)

கோர்ஷாக் வி.வி. வெப்ப-எதிர்ப்பு பாலிமர்கள் (ஆவணம்)

n1.doc

1. புரொப்பேன் வெப்ப விரிசல் பொறிமுறையை கொடுங்கள்.

பாரஃபின்களின் விரிசல் குறைந்த மூலக்கூறு எடை ஹைட்ரோகார்பன்களாக சிதைவதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. சிதைவு தயாரிப்புகளில் பாரஃபினிக் மற்றும் ஓலிஃபினிக் ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் உள்ளன.

குறைந்த, வாயு பாரஃபின்களின் வெப்ப நிலைத்தன்மை மிக அதிகமாக உள்ளது. எனவே, மீத்தேன் நடைமுறையில் 700-800 0 C க்கு கீழே சிதைவதில்லை. மீத்தேன் குறிப்பிடத்தக்க நிலைத்தன்மை அதன் மூலக்கூறில் C-C பிணைப்புகள் இல்லை என்பதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது, இதன் விலகல் ஆற்றல் C-H பிணைப்புகளை விட குறைவாக உள்ளது. மீத்தேன் சிதைவின் மிதமான ஆழத்தில், அதன் விரிசலின் முக்கிய பொருட்கள் ஈத்தேன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகும்.

ஈத்தேன் மற்றும் புரொப்பேன் ஆகியவை தொடர்புடைய ஓலெஃபின்களின் உருவாக்கத்துடன் டீஹைட்ரஜனேற்ற எதிர்வினைகளுக்கு ஆளாகின்றன, ஆனால் புரொப்பேனுக்கு, ஏற்கனவே 600K இல், மீத்தேன் மற்றும் எத்திலீனாக சிதைவதற்கான நிகழ்தகவு புரோபிலீனுக்கு டீஹைட்ரஜனேற்றத்தின் நிகழ்தகவை விட 1.5 மடங்கு அதிகம்.

F. ரைஸ் விரிசல் போது பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பன்களின் சிதைவுக்கான ஒரு சங்கிலி பொறிமுறையை முன்மொழிந்தார். C-C பிணைப்பு ஆற்றல் C-H பிணைப்பு ஆற்றலை விட குறைவாக இருப்பதால், மூலக்கூறின் முதன்மை சிதைவு இந்த பிணைப்புடன் நிகழ்கிறது மற்றும் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரானுடன் ஒரு தீவிரத்தை உருவாக்குகிறது: . சிஎச் 3 , . உடன் 2 என் 5 , . உடன் 3 என் 7 , முதலியன தீவிரவாதிகளின் இருப்பு காலத்தை விட சிக்கலானது . உடன் 3 என் 7 விரிசல் வெப்பநிலையில் மிகக் குறைவு. அவை உடனடியாக எளிமையானவைகளாக உடைகின்றன, அவை ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளுடன் வினைபுரிந்து, அவற்றிலிருந்து ஹைட்ரஜனை அகற்றி, நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பனாக மாறும்.

சி 3 எச் 8 + ஆர். ? . C 3 H 7 + RH
இதன் விளைவாக வரும் தீவிரமானது புதிய ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறுகளுடன் வினைபுரிகிறது. இந்த ரேடிக்கல் ஒரு சிக்கலான அமைப்பைக் கொண்டிருந்தால், அது உடனடியாக ஒரு எளிய தீவிரமான மற்றும் நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பனாக சிதைகிறது.

கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் ஹைட்ரோகார்பனுடன் தொடர்பு கொள்ள நீண்ட நேரம் இருக்கும் தீவிரவாதிகள் (இவை அடங்கும் என் . , . சிஎச் 3 , . உடன் 2 என் 5 ), இலவசம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

அரிசி படி:

1. 
   ஒரு மூலக்கூறின் முதன்மை முறிவு தீவிரவாதிகளாகும்.

இங்கே டீஹைட்ரஜனேற்றம் C-C பிணைப்பில் பிளவுபடுவதை விட குறைவாக இருப்பதால், இரண்டு தீவிரவாதிகள் உருவாகும் என்று நாம் கருதலாம்:

CH 3 -CH 2 - CH 3? . C 2 H 5 + . சிஎச் 3

1. 
   சங்கிலியின் வளர்ச்சி.

இதன் விளைவாக வரும் தீவிரமானது தாய் ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறுடன் தொடர்பு கொள்கிறது:
சிஎச் 3 -சிஎச் 2 - சிஎச் 2 . + உடன் 2 என் 6

CH 3 -CH 2 - CH 3 +. C 2 H 5 CH 3 -CH. -CH 3 + C 2 H 6

CH 3 -CH 2 - CH 2. + சிஎச் 4

CH 3 -CH 2 - CH 3 + .CH 3

CH 3 -CH. -CH 3 + CH 4

பின்வரும் கருத்தாய்வுகளின் அடிப்படையில் ஹைட்ரஜனின் சுருக்கம் ஒரு ஃப்ரீ ரேடிக்கலுடன் இணைவதற்கான நிகழ்தகவை Reis தீர்மானிக்கிறது:

A) ஹைட்ரஜனைக் கொண்ட ஒரே மாதிரியான குழுக்களின் எண்ணிக்கை (இந்த விஷயத்தில், இரண்டு தீவிரமானது . சிஎச் 3 மற்றும் ஒரு நடுத்தர . சிஎச் 2 . );

B) குழுவில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை (மூன்று மற்றும் இரண்டு உடன் 3 என் 8 );

சி) முதன்மையின் போது ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் தீவிரவாதிகளின் தொடர்பு விகிதம் ( . சிஎச் 3 மற்றும் இரண்டாம் நிலை . சிஎச் 2 . கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் கார்பன் அணுக்கள்). மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுவில் உள்ள ஹைட்ரஜன் மிகவும் செயலில் உள்ளது.

ரைஸின் படி ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் தீவிரவாதிகளின் தொடர்பு விகிதம் பின்வருமாறு:

0 சி	. சிஎச் 3	. சிஎச் 2.	: எஸ்.என்.
300	1	3	33
600	1	2	10
1000	1	1,6	5

இந்தத் தரவுகளிலிருந்து 600 0 C இல் குழுவுடன் ஹைட்ரஜனின் தொடர்பு விகிதம் தெளிவாகிறது : சிஎச் 2 குழுவில் இருப்பதை விட இரண்டு மடங்கு அதிகம் . சிஎச் 3 .

ஆர்புரோபேன் சிதைவு இரண்டு வழிகளில் ஏற்படும். முதலாவது:

CH 3 -CH 2 - CH 3 + R. ? CH 3 -CH 2 -CH 2. + RH

ஆனால் தீவிரமான . உடன் 3 என் 7 நிலையற்றது மற்றும் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரானுடன் குழுவிலிருந்து குறைந்தபட்சம் ஒரு தொலைவில் உள்ள பிணைப்புடன் சிதைகிறது, ஏனெனில் இந்தக் குழுவை ஒட்டிய பிணைப்பு வலிமையானது:

CH 3 - ¦ -CH 2 -CH 2. +RH? CH 4 + C 2 H 4 + R.

இரண்டாவது விருப்பம்:

CH 3 -CH 2 - CH 3 + R. ? CH 3 -CH. - CH 3 + RH

சிஎச் 3 - . CH- ¦ -CH 3 + RH? உடன் 3 என் 6 + ஆர் .

இதன் விளைவாக, முதல் எதிர்வினை எத்திலீன் மற்றும் மீத்தேன் ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது, இரண்டாவது ப்ரோபிலீனை உருவாக்குகிறது.

3. இதன் விளைவாக வரும் தீவிரவாதிகள் மீண்டும் அசல் ஹைட்ரோகார்பனின் மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறார்கள், தீவிரவாதிகளின் செறிவு அதிகரிக்கிறது மற்றும் பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பன்கள் அல்லது ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் உருவாக்கத்துடன் இரண்டு தீவிரவாதிகளுக்கு இடையே மோதலின் குறிப்பிடத்தக்க நிகழ்தகவு உள்ளது:

ஆர். + ஆர் ./ ? ஆர் - ஆர் /

ஆர் . + எச் . ? RHதிறந்த மின்சுற்று

எச். +எச். ? எச் 2
கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அடிப்படையில் விரிசல் ஏற்படுவதற்கான சாத்தியக்கூறு தீர்மானிக்கப்படுகிறது (ஐசோபாரிக்-ஐசோதெர்மல் திறன்) ?ஜி. குறைந்த?ஜி, ஹைட்ரோகார்பனின் நிலைத்தன்மை அதிகமாகும்.

எந்த வெப்பநிலையிலும் ?G இல் ஏற்படும் தோராயமான மாற்றம் சமன்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

G t = ?Н 0 298 – Т?S 0 298

கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் எதிர்வினையின் சமநிலை மாறிலியுடன் தொடர்புடையது:

Ln K p = - ?G 0 /RT அல்லது?G 0 = - 19.124 T lg K p

சமநிலை மாறிலி:

Kр = k 1 /k 2

இதில் k 1 மற்றும் k 2 ஆகியவை முன்னோக்கி மற்றும் தலைகீழ் எதிர்வினையின் வீத மாறிலிகள் ஆகும்.

விரிசலின் போது கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் வெப்ப நிலைத்தன்மையின் ஒப்பீட்டு வரம்புகளை நிறுவுவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

எந்த எதிர்வினைக்கும்?ஜி 0 =0 சில வெப்பநிலையில் t.

இந்தத் தரவுகளிலிருந்து எதிர்வினையின் சாத்தியமான போக்கின் வரம்புகளைத் தீர்மானிப்பது எளிது, அதே நேரத்தில் பிளவு வினையின் முக்கியத்துவத்தைப் பற்றிய ஒரு முடிவை எடுக்கவும்.

கிப்ஸ் ஆற்றலின் மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி, கொடுக்கப்பட்ட எதிர்வினைக்கான வெப்பநிலையைச் சார்ந்திருப்பதை நாம் பெறலாம், அதே போல் எந்த வெப்பநிலையிலும் சமநிலை மாறிலிகளைக் கண்டறியலாம்:

1) டி = 298 0 கே

A) உடன் 3 என் 8 ? உடன் 2 என் 4 + சிஎச் 4

G 298 = 68.14 + (- 50.85) - (- 23.53) = +40.82 kJ/mol

B) உடன் 3 என் 8 ? உடன் 3 என் 6 + என் 2

G 298 = 62.70 + 0.0 – (-23.53) = + 86.23 kJ/mol

இந்த வெப்பநிலையில் எதிர்வினைகள் ஏற்படாது.

மற்ற வெப்பநிலைகளுக்கு:

G t = ?Н 0 298 – Т?S 0 298

1. 
   T= 400 0 K

a) ?Н 0 298 = 52.3 + (-74.85) – (-103.85) = +81.3 kJ/mol

S 0 298 = 219.45 + 186.27 – 269.91 = 135.81 J/mol*K

G 400 = 81.3 – 400 *0.13581 = + 29.98 kJ/mol

B) ?Н 0 298 = 20.41 +0 – (-103.85) = 124.26 kJ/mol

S 0 298 = 266.94 + 130.52 – 269.91 = 127.55 J/mol*K

G 400 = 124.26 – 400*0.12755 = +73.24 kJ/mol

1. 
   T=500 0 K

a)?G 500 = 81.3 – 500*0.13581 = + 13.4 kJ/mol

B)?G 500 = 124.26 – 500*0.12755 = +60.5 kJ/mol

A)?G6 00 = 81.3 – 600*0.13581 = -0.186 kJ/mol

B)?G6 00 = 124.26 – 600*0.12755 = +47.73 kJ/mol
5. T= 700

A)?G 700 = 81.3 – 700*0.13581 = - 13.77 kJ/mol

B)?G 700 = 124.26 – 700*0.12755 = + 34.96 kJ/mol

A)?G 800 = 81.3 – 800*0.13581 = - 27.35 kJ/mol

B)?G 800 = 124.26 – 800*0.12755 = + 22.22 kJ/mol

A)?G 1000 = 81.3 – 1000*0.13581 = - 54.51 kJ/mol

B)?G 1000 = 124.26 – 1000*0.12755 = - 3.29 kJ/mol

இந்த கணக்கீடுகள் எதிர்வினை விரும்பத்தக்கது என்பதைக் காட்டுகின்றன:

C 3 H 8 ? C 2 H 4 + CH 4

வெப்பநிலையில் கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் சார்பு நேரியல் என்பதால், G t = A + BT, இந்த சமன்பாட்டின் A மற்றும் B குணகங்களை G t இன் இரண்டு மதிப்புகளிலிருந்து தீர்மானிக்க முடியும்:

40.82 = A + B* 298; - 13.77 = A + B* 700

எங்கே A = 81.29; பி= - 0.1358

இந்த எதிர்வினைக்கான சமன்பாடு இருக்கும்:

G t = 81.29 – 0.1358 T

எனவே: ?G t = 0 இல் 598.6 0 K

இரண்டாவது எதிர்வினைக்கு:

86.23 = A + B* 298; + 34.96 = A + B* 700

A = 124.236; பி = - 0.12754; ?ஜி டி = 124.236 – 0.12754 டி

எனவே?G t = 0 இல் 974.1 0 K
சூத்திரத்தின் அடிப்படையில், சமநிலை மாறிலியைக் கணக்கிடுகிறோம்:

ஜி 0 = - 19.124 டி பதிவு கே ப

டி 0 கே	400	500	600	700	800	1000
A) ?G 0	+ 29,98	+ 13,4	-0,186	- 13,77	- 27,35	- 54,51
பி) ?ஜி 0	+73,24	+60,5	+47,73 4,16	+ 34,96	+ 22,22 1,45	- 3,29

அரிசி. வெப்பநிலைக்கு எதிராக விகித மாறிலிகளின் வரைபடங்கள்

அழிவு செயல்முறைகளின் பொதுவான எதிர்வினைகளின் பகுப்பாய்வு, சிதைவு வினைகளுக்கான வெப்பநிலையை அதிகரிப்பதன் மூலம் அவற்றின் நிகழ்வின் வெப்ப இயக்கவியல் நிகழ்தகவு அதிகரிக்கிறது மற்றும் மாறாக, தொகுப்பு எதிர்வினைகளுக்கான வெப்பநிலை குறைகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

ஒப்பீட்டளவில் சிறிய ஆழத்தில் வெப்ப விரிசல்களின் முதன்மை எதிர்வினைகளின் இயக்கவியல், மோனோமாலிகுலர் மாற்றத்தின் சமன்பாட்டிற்குக் கீழ்ப்படிகிறது:

K = 1/? * ln a / (a ​​- x)

செயல்முறை ஆழமடையும் போது, ​​எதிர்வினை விகிதம் மாறிலி குறைகிறது என்பதை டின்ட்ஸஸ் மற்றும் ஃப்ரோஸ்ட் காட்டினர். முக்கிய எதிர்வினையில் சிதைவு தயாரிப்புகளின் தடுப்பு விளைவால் இந்த நிகழ்வை அவர்கள் விளக்கினர் (விளைவான தயாரிப்புகளால் எதிர்வினை சங்கிலியை நிறுத்துவதால் இத்தகைய சுய-தடுப்பு ஏற்படுகிறது). அவர்கள் விரிசலுக்கு வேறு சமன்பாட்டை முன்மொழிந்தனர்:

K = 1/? *(a ln - ?х)

? - நிலையானது, தடுப்பின் அளவை வகைப்படுத்துகிறது

தொடர்புடைய விகிதம் மாறிலி k i

K i = k*PV/?RT

வான்ட் ஹாஃப் விதியின்படி, ஒவ்வொரு 10 டிகிரி வெப்பநிலை அதிகரிப்பிலும் ஒரு இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் 2-4 மடங்கு அதிகரிக்கிறது. இந்த சட்டம் வரையறுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் மட்டுமே விரிசல்களுக்கு பொருந்தும்.

ஒரு எதிர்வினையின் விகிதத்தை விட இரண்டு மடங்கு வெப்பநிலை அதிகரிக்கப்பட வேண்டிய டிகிரி எண்ணிக்கை வெப்பநிலை சாய்வு எனப்படும்.

t 0 வெப்பநிலையில் விரிசல் ஏற்படும் காலம் என்றால்? 0, பின்னர் சிதைவின் அதே ஆழத்திற்கு (மாற்றத்தின் அளவு) t 1 இல் விரிசல் கால அளவு சமமாக இருக்கும்? 1 = ? 0/2

K 2 /k 1 = ? 1 / ? எதிர்வினைக்கு இங்கிருந்து 2:

C 3 H 8 ? C 2 H 4 + CH 4 (1)

டி 0 கே	400	500	600	700	800	1000
பதிவு கே ப	-3,9	-1,4	0,0162	1,03	1,8	2,85
கே ப	1,26*10 -4	4*10 -2	1,04	10,7	63,1	708
?	7936,5	25	0,96	0,0935	0,0158	0,0014

317,46 26 ,04 10,27 5,92
எதிர்வினைக்கு:

உடன் 3 என் 8 ? உடன் 3 என் 6 + என் 2 (2)

டி 0 கே	400	500	600	700	800	1000
பதிவு கே ப	- 9,6	-6,33	- 4,16	-2,6	- 1,45	0,172
கே ப	2,52*10 -10	4,68*10 -7	6,92*10 -5	2,52*10 -3	3,55*10 -2	1,49
?	4*10 9	2*10 6	1,5*10 4	2*10 2	28,17	0,67

2000 133 75 7 42
இயக்க வளைவுகள் இப்படி இருக்கும்:

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 டி, கே

தற்போது, ​​ஹைட்ரோகார்பன்களின் பைரோலிசிஸ் ஓலிஃபின்களின் உற்பத்திக்கு முக்கிய ஆதாரமாக உள்ளது - எத்திலீன் மற்றும் புரோபிலீன், ஆனால் பியூட்டடீன், பியூட்டிலீன்கள், பென்சீன், சைலீன்கள், சைக்ளோபென்டாடைன், சைக்ளோபென்டீன், ஐசோபிரீன், ஸ்டைரீன், நாப்தலீன், பெட்ரோலியம் பாலிமர்கள் உற்பத்தி பொருட்கள். கார்பன் கருப்பு, கரைப்பான்கள், சிறப்பு எண்ணெய்கள்.

பைரோலிசிஸின் பெட்ரோல் பகுதியானது 30% (wt.) பென்சீன், 6-7% டோலுயீன், 2-2.5% சைலீன்கள், சுமார் 1% ஸ்டைரீன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. பின்னம் C5 இல் டைமர்கள் உட்பட 30% சைக்ளோபென்டாடைன் மற்றும் சுமார் 10% ஐசோபிரீன் உள்ளது. கனமான தார் (கொதிநிலை>200ºС) நாப்தலீன் மற்றும் அதன் ஹோமோலாக்ஸ், அத்துடன் சிறிய அளவு டெட்ராலின் மற்றும் அமுக்கப்பட்ட நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, பைரோலிசிஸ் பிசின் சில நறுமணமற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களைக் கொண்டுள்ளது, இதில் ஓலெஃபின்கள் மற்றும் டீன்கள் அடங்கும்.

பைரோலிசிஸ் பிசினிலிருந்து பல இரசாயனப் பொருட்களின் உற்பத்தி, அவற்றின் உற்பத்திக்கான பாரம்பரிய செயல்முறைகளுடன் வெற்றிகரமாக போட்டியிடுகிறது. எனவே, பென்சீனின் விலை வினையூக்க சீர்திருத்தத்தை விட 1.3 - 1.5 மடங்கு குறைவு. இதன் காரணமாக, எத்திலீன் விலையும் குறைக்கப்படுகிறது (20-30%).

பைரோலிசிஸ் செயல்முறையின் முக்கிய மூலப்பொருட்கள் ஈத்தேன், புரொப்பேன், பியூட்டேன் ஆகியவை தொடர்புடைய மற்றும் சுத்திகரிப்பு வாயுக்கள், எரிவாயு பெட்ரோல் மற்றும் நேரடி பெட்ரோலியம் பெட்ரோல், அத்துடன் வினையூக்கி சீர்திருத்த ராஃபினேட் ஆகியவை வினையூக்கியிலிருந்து நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களை அகற்றிய பிறகு மீதமுள்ளவை. சமீபத்தில், பெட்ரோல் பின்னங்களின் பற்றாக்குறை மற்றும் அதிக விலை காரணமாக, நடுத்தர மற்றும் கனரக எண்ணெய் பின்னங்கள் மற்றும் கச்சா எண்ணெய் கூட பைரோலிசிஸ் மூலப்பொருட்களாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பைரோலிசிஸ் செயல்முறையின் தத்துவார்த்த அடித்தளங்கள். குறைந்த ஓலிஃபின்களின் உற்பத்தி ஹைட்ரோகார்பன் தீவனங்களின் வெப்பச் சிதைவை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதன் விளைவாக தயாரிப்புகளின் குறைந்த வெப்பநிலை பிரிப்பு. பைரோலிசிஸின் போது ஏற்படும் அனைத்து எதிர்வினைகளையும் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை என பிரிக்கலாம்.

ஹைட்ரஜன், குறைந்த ஆல்கேன்கள், எத்திலீன், ப்ரோப்பிலீன் மற்றும் பிற ஓலிஃபின்களின் உருவாக்கத்துடன் அசல் ஹைட்ரோகார்பனின் சிதைவு முக்கிய முதன்மை எதிர்வினை ஆகும். இரண்டாம் நிலை பாதகமான எதிர்வினைகள் பின்வருமாறு:

இதன் விளைவாக olefins மேலும் சிதைவு;

பாரஃபின்கள், டீன்கள், அசிட்டிலீன் மற்றும் அதன் வழித்தோன்றல்களின் உருவாக்கத்துடன் ஓலிஃபின்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் டீஹைட்ரஜனேற்றம்;

அதிக மூலக்கூறு எடை ஹைட்ரோகார்பன்களின் உருவாக்கத்துடன் தனிப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் ஒடுக்கம், அத்துடன் அதிக நிலையான கட்டமைப்புகள் (நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்கள், சைக்ளோடீன்கள் போன்றவை).

பைரோலிசிஸின் போது இந்த எதிர்வினைகள் அனைத்தும் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கின்றன, எனவே இரண்டாம் நிலை எதிர்வினைகள் குறைக்கப்படும் நிலைமைகளை உருவாக்குவது மிகவும் முக்கியம்.

நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்கள் அவற்றின் தொடர்புடைய பாரஃபின்களை விட போதுமான அதிக வெப்பநிலையை அடையும் போது மட்டுமே வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக மிகவும் நிலையானதாக மாறும். எத்திலீனுக்கு, எடுத்துக்காட்டாக, இந்த வெப்பநிலை 750ºС ஆகும்.

ஓலெஃபின்களை உருவாக்குவதற்கான சாத்தியமான வழிகளின் வெப்ப இயக்கவியலை ஒப்பிட்டுப் பார்ப்போம். முதல் வழக்கில், அசல் பாரஃபின் மூலக்கூறின் பிளவு (விரிசல்) போது:

அறியப்பட்டபடி, வெப்ப இயக்கவியல் நிலைத்தன்மையானது கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் வெப்பநிலையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

இதில் ΔH என்பது எதிர்வினையின் வெப்ப விளைவு, T என்பது வெப்பநிலை, ΔS என்பது என்ட்ரோபியில் ஏற்படும் மாற்றம்,

பூஜ்யம் அல்லது எதிர்மறையாக மாறும்.

இரண்டு எதிர்வினைகளும் எண்டோடெர்மிக் மற்றும் தொகுதி அதிகரிப்புடன் தொடர்கின்றன. மூலப்பொருட்களின் முறிவு மற்றும் ஓலெஃபின்களின் உருவாக்கம் ஆகியவற்றை நோக்கி சமநிலையை மாற்ற, வெப்பநிலையை அதிகரிக்கவும் அழுத்தத்தை குறைக்கவும் அவசியம். ஆனால் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல் ஏற்கனவே 500ºС வெப்பநிலையில் குறிப்பிடத்தக்க விகிதத்தில் ஏற்பட்டால், பைரோலிசிஸ் தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதற்கு டீஹைட்ரஜனேற்ற எதிர்வினையின் பங்களிப்பு 800-850ºС இலிருந்து மட்டுமே கவனிக்கப்படுகிறது. பொருளாதார காரணங்களுக்காக, ஹைட்ரோகார்பன்களின் உகந்த பகுதி அழுத்தத்தை அடைய, ஒரு வெற்றிடம் பயன்படுத்தப்படவில்லை, ஆனால் ஆரம்ப கலவையை நீராவியுடன் நீர்த்துப்போகச் செய்கிறது. பிந்தையது சில நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறையான விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. நேர்மறை தொடர்புடையது:

நீர் நீராவியுடன் ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை நேரடியாக மூலப்பொருளில் அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் உலையில் உள்ள குழாய்களை சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் குறிப்பிட்ட அளவு குறைகிறது;

ஹைட்ரோகார்பன்களின் நிலையற்ற தன்மையை மேம்படுத்துதல்;

(விளையாடவில்லை, இருப்பினும், 1000ºС வரை வெப்பநிலையில் ஒரு தீர்க்கமான பங்கு);

எதிர்வினை சுருளில் ஹைட்ரோகார்பன் ஓட்டத்தின் கொந்தளிப்பு காரணமாக கோக் வைப்புகளில் குறைப்புடன்;

எதிர்வினை கலவையை நீர்த்துப்போகச் செய்வதால் இரண்டாம் நிலை எதிர்வினைகள் ஏற்படுவதற்கான சாத்தியக்கூறு குறைவதோடு.

எதிர்மறையான விளைவுகளில் எதிர்வினை வெப்பநிலைக்கு வெப்பமாக்குவதற்கான ஆற்றல் செலவுகள், உலை அளவை அதிகரிக்க வேண்டியதன் அவசியத்துடன் தொடர்புடைய அதிகரித்த முதலீடுகள் மற்றும் பைரோலிசிஸ் தயாரிப்புகளை பிரிப்பதற்கான அமைப்பை சிக்கலாக்கும். அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட நீராவியின் தேவையான அளவு முக்கியமாக மூல ஹைட்ரோகார்பன்களின் மோலார் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்தது மற்றும் ஈத்தேன் மற்றும் கனரக எண்ணெய் பின்னங்களுக்கு முறையே ஒரு டன் தீவனத்திற்கு 0.25-1 டன் வரம்பில் உள்ளது.

எனவே, பைரோலிசிஸின் முக்கிய எதிர்வினை (குறிப்பாக பெட்ரோலியப் பின்னங்களை மூலப்பொருட்களாகப் பயன்படுத்துவதில்) ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலியின் விரிசல், ஓலிஃபின் மற்றும் பாரஃபின் உருவாக்கம் ஆகும். அதன் முதன்மை தயாரிப்புகள் மேலும் சீரழிவுக்கு உட்படலாம் (இரண்டாம் நிலை விரிசல்). இறுதி முடிவு ஒலிபின்கள் நிறைந்த ஒளி ஹைட்ரோகார்பன்களின் கலவையாகும். தொடர்புடைய ஓலெஃபின்களின் டீஹைட்ரஜனேற்றம் அசிட்டிலீன் மற்றும் அதன் வழித்தோன்றல்கள் மற்றும் டைன் ஹைட்ரோகார்பன்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, அவை அதிக வினைத்திறன் கொண்டவை. பிந்தையது, பைரோலிசிஸ் நிலைமைகளின் கீழ், சுழற்சி எதிர்வினைகளில் நுழைகிறது. டீஹைட்ரஜனேற்றத்தின் போது, ​​சைக்ளோல்ஃபின்களிலிருந்து, குறிப்பாக பென்சீனில் இருந்து அரின்கள் பெறப்படுகின்றன, இது பாலிசைக்ளிக் ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் கோக் உருவாவதற்கு முன்னோடிகளாகும். பிந்தைய எதிர்விளைவுகளின் போக்கை (எனவே கோக்கின் படிவு) வெப்பநிலை 900-1000ºС ஆக அதிகரிப்பதன் மூலம் சாதகமானது.

மற்றொரு விரும்பத்தகாத செயல்முறை நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களின் பாலிமரைசேஷன் ஆகும். இது பைரோலிசிஸ் நிலைமைகளின் கீழ் நடைமுறையில் ஏற்படாது. இந்த எதிர்வினை வெளிப்புற வெப்பமானது மற்றும் வெப்பநிலை குறையும் போது மட்டுமே தொடங்குகிறது. ஏற்கனவே சாத்தியமான வெப்பநிலைப் பகுதியை விரைவாகக் கடப்பது, அதன் வேகம் இன்னும் அதிகமாக உள்ளது, இது பைரோலிசிஸ் வாயுக்களின் குளிரூட்டும் (கடினப்படுத்துதல்) கட்டத்தின் முக்கிய பணியாகும்.

அதிக வெப்பநிலை மண்டலத்தில் மூலப்பொருட்களின் குடியிருப்பு நேரத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம், இலக்கு தயாரிப்புகளின் விரும்பத்தகாத வரிசை மாற்றங்களின் பங்களிப்பு அதிகரிக்கிறது. எனவே, பைரோலிசிஸின் தேர்வை அதிகரிக்க, தொடர்பு நேரத்தை குறைக்க வேண்டியது அவசியம். இருப்பினும், அதே நேரத்தில், ஒரு பாஸ் மூலப்பொருள் செயலாக்கத்தின் ஆழம் குறைகிறது, எனவே இலக்கு தயாரிப்புகளின் மகசூல்.

பைரோலிசிஸ் தயாரிப்புகளின் மகசூல் மட்டுமல்ல, அவற்றின் கலவையும் பல அளவுருக்கள் ஆகும், முதன்மையாக மூலப்பொருட்களின் தன்மை மற்றும் செயல்முறையின் நிலைமைகள்.

ஹைட்ரோகார்பன் மூலப்பொருட்களின் வெப்ப சிதைவு ஒரு தீவிர சங்கிலி பொறிமுறையின் படி நிகழ்கிறது. அசல் ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறிலிருந்து ஹைட்ரஜன் அணுவைச் சுருக்கி புதிய ஃப்ரீ ரேடிக்கலை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் உருவாக்கத்துடன் பலவீனமான சி-சி பிணைப்பின் ஹோமோலிடிக் பிளவின் போது சங்கிலியின் ஆரம்ப அணுக்கரு வெப்பநிலையின் செல்வாக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது.

பொதுவாக, இதன் விளைவாக நீண்ட சங்கிலி முதன்மை தீவிரவாதிகள் நிலையானவை அல்ல. அவற்றின் உறுதிப்படுத்தல் முக்கியமாக தீவிர மையத்திற்கு β-நிலையில் அமைந்துள்ள சி-சி பிணைப்பின் பிளவு காரணமாக ஏற்படுகிறது, இது கட்டமைப்பில் குறைந்தபட்ச மாற்றத்தின் பொதுவான கொள்கைக்கு ஒத்திருக்கிறது:

இந்த β- சிதைவு வினையானது ஒப்பீட்டளவில் நிலையான ரேடிக்கல் உருவாகும் வரை மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது - மீத்தில் அல்லது எத்தில், இது ஒரு புதிய சங்கிலியின் அணுக்கருவின் ஆதாரமாகிறது. சங்கிலி தொடர்ச்சியின் கட்டத்தில் சில தீவிரவாதிகள் உருவாகும் நிகழ்தகவு தாக்கப்பட்ட ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறின் கட்டமைப்பைப் பொறுத்தது. மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் அணுவைப் பிரிப்பது இரண்டாம் நிலை மற்றும் குறிப்பாக முதன்மை அணுவை விட எளிதாக நிகழ்கிறது. பொதுவாக, மூலப்பொருளில் பாரஃபின் உள்ளடக்கம் (சாதாரண அமைப்பு) அதிகரிப்பதன் மூலம் மகசூல் அதிகரிக்கிறது, அதாவது மூலப்பொருளின் வேதியியல் கலவையையும் சார்ந்துள்ளது. ஹைட்ரோகார்பன்களின் வெப்ப நிலைத்தன்மை பாரஃபின் தொடரில் அதிகரிக்கிறது<нафтены<арены и уменьшается с ростом длины цепи.

நிகழும் பல்வேறு இரண்டாம் நிலை எதிர்வினைகள் செயல்முறையை மாதிரியாக்குவதை கடினமாக்குகிறது, குறிப்பாக மூலப்பொருளின் தன்மை மிகவும் சிக்கலானதாகி, மாற்றத்தின் அளவு அதிகரிக்கிறது. இப்போது வரை, உலைகளை வடிவமைக்கும் போது, ​​அனுபவம், அனுபவ சார்புகள் மற்றும் சோதனை சரிபார்ப்பு ஆகியவை மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

முதலில் ஈத்தேன் பயன்படுத்தி பாரஃபின் பைரோலிசிஸின் பொறிமுறையை உதாரணமாகக் கருதுவோம். சங்கிலியின் துவக்கமானது C2H6 மூலக்கூறின் சிதைவை, C-C பிணைப்புடன், இரண்டு மெத்தில் ரேடிக்கல்களாகக் கொண்டுள்ளது:

எதிர்வினைகள் (1) - (7) பைரோலிசிஸின் ஆரம்ப கட்டங்களில் ஈத்தேன் சிதைவின் முக்கிய தயாரிப்புகளின் உருவாக்கத்தை விவரிக்கிறது. இலக்கியத்தில் கிடைக்கும் தரவுகளின்படி, ஈத்தேன் பைரோலிசிஸின் முக்கிய தயாரிப்புகள் எத்திலீன் மற்றும் #H ஆகும், மேலும் CH3 ரேடிக்கல் துவக்க நிலையில் மட்டுமே மிக சிறிய அளவில் உருவாகிறது.

புரோபேன் பைரோலிசிஸ் விஷயத்தில், #H ரேடிக்கல் மற்றும் மெத்தில் ரேடிக்கல் CH3 ஆகிய இரண்டும் சங்கிலி தொடர்ச்சியின் கட்டத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

துவக்கம்:

மறுதொடக்கம், இது எத்தில் ரேடிக்கலின் விரைவான சிதைவைக் கொண்டுள்ளது:

சங்கிலியின் தொடர்ச்சி, இதன் விளைவாக ஐசோ- அல்லது என்-புரோபில் தீவிரவாதிகள் உருவாகலாம்:

புரோபேன் சிதைவின் கொடுக்கப்பட்ட வழிமுறையானது செயல்முறையின் ஆரம்ப கட்டங்களில் மட்டுமே தயாரிப்புகளின் கலவைக்கு ஒத்திருக்கிறது.

பைரோலிசிஸ் தயாரிப்புகளின் கலவையில் வெப்பநிலை பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. கிராக்கிங் செயல்முறையுடன் தொடர்புடைய குறைந்த வெப்பநிலையில், முதன்மை கார்பன் அணுவில் உள்ள C-H பிணைப்பு பிளவுகளின் ஆற்றல் அணுவை விட அதிகமாக இருப்பதால், (3b) மற்றும் (4b) உடன் ஒப்பிடுகையில் எதிர்வினைகள் (3a) மற்றும் (4a) அதிக பங்கு தோன்றுகிறது. இரண்டாம் நிலை ஒன்று. அதன்படி, அதிக ப்ரோப்பிலீன் எதிர்வினை (6) மற்றும் குறைவான எத்திலீன் எதிர்வினை (7) மூலம் உருவாகிறது. கூடுதலாக, C4 மற்றும் உயர் ஹைட்ரோகார்பன்களின் பைரோலிசிஸ் போது, ​​ஒரு எத்தில் ரேடிக்கல் துவக்க நிலையில் மட்டுமல்ல, சங்கிலி தொடர் நிலையிலும் உருவாகிறது. இந்த வழக்கில், பைரோலிசிஸ் தயாரிப்புகளின் கலவை பெரும்பாலும் எதிர்வினைகளின் (2) மற்றும் (5) விகிதங்களின் விகிதத்தைப் பொறுத்தது. குறைந்த வெப்பநிலையில், ஒரு முக்கிய பங்கு எதிர்வினை (5) மூலம் வகிக்கப்படுகிறது, இதன் செயல்படுத்தும் ஆற்றல் சுமார் 45 kJ/mol ஆகும், மேலும் 168 kJ/mol செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்ட எதிர்வினையின் பங்கு (2) மிகவும் குறைவாக உள்ளது. . இதன் விளைவாக அதிக ஈத்தேன் மற்றும் குறைவான எத்திலீன். அதிக வெப்பநிலையில், மாறாக, அதிக எத்திலீன் உருவாகிறது, மேலும் குறைவான புரோப்பிலீன் மற்றும் ஈத்தேன். அர்ஹீனியஸ் சமன்பாட்டின்படி, அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், அதிக செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்ட எதிர்வினைகள், அதாவது (2), (3b) மற்றும் (4b) அதிக அளவில் துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

பைரோலிசிஸ் செயல்முறைக்கு சங்கிலி முடிவு கட்டம் அவசியம். தொடக்க ஹைட்ரோகார்பனைப் பொறுத்தமட்டில் வினையின் வரிசை மூன்று சங்கிலி முடிவு வினைகளில் எது (8), (9) அல்லது (10) நிலவுகிறது என்பதைப் பொறுத்தது. இது 0.5, 1 அல்லது 1.5 ஆக இருக்கலாம்.

ஓலெஃபின்கள் (புரோப்பிலீன் மற்றும் ஐசோபுடீன்) மூலம் பாரஃபின் சிதைவைத் தடுப்பதற்கான காரணங்கள் இரண்டு வழிமுறைகளால் விளக்கப்பட்டுள்ளன.

*சிஎச்3 ரேடிக்கல் ஆதிக்கம் செலுத்தும் வெப்ப விரிசல்களுக்கு, அலிலிக் மெக்கானிசம் என்று அழைக்கப்படுவதன் மூலம் தடுப்பு விளக்கப்படுகிறது.

அதன் படி, *CH3 ரேடிக்கல் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை ப்ரோப்பிலீன் அல்லது ஐசோபியூட்டிலினில் இருந்து சுருக்கி, குறைந்த செயலில் உள்ள அல்லிலிக் ரேடிக்கலை உருவாக்குகிறது:

அல்லைல் ரேடிக்கலால் சிதைவுச் சங்கிலியைத் தொடர முடியாது, இதன் விளைவாக *CH3 ரேடிக்கலை அல்லைல் ஒன்றுடன் மாற்றுவது பாரஃபின் சிதைவைத் தடுக்கிறது. பைரோலிசிஸ் வெப்பநிலையில், தடுப்பு என்பது ஒலிஃபினுடன் ஹைட்ரஜனைச் சேர்ப்பதன் விளைவாக, அதிர்வுத் தூண்டப்பட்ட துகள் உருவாகிறது, இது எத்திலீன் மற்றும் மெத்தில் ரேடிக்கலாக சிதைகிறது (ஆர். ஏ. கலினென்கோவின் படைப்புகள்):

சிதைவைத் தடுப்பது என்பது மிகவும் சுறுசுறுப்பான ரேடிக்கல் H ஐ குறைந்த செயலில் உள்ள தீவிரமான CH3 உடன் மாற்றுவதன் விளைவாகும். அதே எதிர்வினையின் காரணமாக பாரஃபின் ஓலிஃபினின் சிதைவை துரிதப்படுத்துகிறது என்பதும் நிறுவப்பட்டுள்ளது (13).

ஓலிஃபினுடன் பாரஃபின்களின் கலவைகளில், ஒரு தடுப்பு வரம்பு காணப்படுகிறது, இது கலவையில் 30 - 50% ஓலிஃபின் உள்ளடக்கத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. ஓலிஃபின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​*CH3 ரேடிக்கல்களின் செறிவு அதிகரிக்கிறது, இது H> ரேடிக்கல்களின் குறைவை ஈடுசெய்கிறது. எத்தேன் பைரோலிசிஸின் போது தடுப்பு மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் சங்கிலி H# ரேடிக்கால் வழிநடத்தப்படுகிறது (எதிர்வினை விகிதம் 7-10 மடங்கு குறைகிறது). புரொப்பேனுக்கு, சிதைவு விகிதம் 2-2.5 மடங்கு குறைக்கப்படுகிறது, n-பியூடேனுக்கு 1.2-1.3 மடங்கு குறைகிறது. இந்த ஹைட்ரோகார்பன்களின் சிதைவின் போது, ​​சங்கிலி தீவிரமான H> மற்றும் *CH3 மூலம் வழிநடத்தப்படுகிறது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது. கூடுதலாக, ஈத்தேன் தவிர அனைத்து ஹைட்ரோகார்பன்களும் புரோபிலீனை உருவாக்குகின்றன. புரோபேன் மற்றும் என்-பியூட்டேன் ஆகியவற்றின் சிதைவைத் தடுப்பது, எச்% ரேடிக்கல் மற்றும் சிஎச்3* ரேடிக்கல் ஆகிய இரண்டுடனும் ப்ரோப்பிலீனின் தொடர்புகளின் விளைவாகும் (11). ஆர்.ஏ. கலினென்கோவின் ஐசோடோப்பு முறையைப் பயன்படுத்தி, உயர் வெப்பநிலையில் (800 - 840ºС) ப்ரோபிலீனுடன் n-பியூட்டேன் கலவையில், சுமார் 60% புரோப்பிலீன் எதிர்வினை (13) மற்றும் 40% - எதிர்வினை (11) படி வினைபுரிகிறது என்று நிறுவப்பட்டது. ) பாரஃபின் அல்லது ஓலிஃபின் மோலார் நிறை அதிகரிக்கும் போது, ​​தடுப்பின் அளவு குறைகிறது மற்றும் நடைமுறையில் விளைவை நிறுத்துகிறது.

மேலே, பைரோலிசிஸ் செயல்பாட்டில் பெரிய பங்கு வகிக்கும் இரண்டாம் நிலை எதிர்வினைகள் மற்றும் சுருக்க எதிர்வினைகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல், செயல்முறையின் ஆரம்ப கட்டங்களில் காணப்பட்ட சிதைவு எதிர்வினைகளை நாங்கள் முக்கியமாகக் கருதினோம். செயல்முறை ஆழமடையும் போது, ​​மேலும் மேலும் சுருக்க தயாரிப்புகள் மற்றும் கோக் எதிர்வினை கலவையில் தோன்றும், செயல்முறையின் இயல்பான செயல்பாட்டில் குறுக்கிடுகிறது. ஓலிஃபின்கள் மற்றும் நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்கள் அடர்த்தி வினைகளில் பங்கேற்கின்றன. தற்போது, ​​அதிக மூலக்கூறு எடை ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் கோக் உருவாவதற்கான வழிமுறையில் எந்த ஒரு பார்வையும் இல்லை. பாலிமரைசேஷன், டீஹைட்ரோசைக்ளிசேஷன் மற்றும் அழிவுகரமான பாலிகண்டன்சேஷன் எதிர்வினைகளின் விளைவாக கோக் உருவாகிறது என்று கருதப்படுகிறது, இது இறுதியில் ஹைட்ரஜனில் குறைக்கப்பட்ட சிக்கலான பாலிசைக்ளிக் கட்டமைப்புகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது:

கோக் உருவாக்கத்திற்கான பிற திட்டங்கள் உள்ளன.

இருப்பினும், பைரோலிசிஸ் அணு உலையில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கோக் இரண்டு வழிகளில் உருவாகலாம் என்று நம்பப்படுகிறது:

a) அணுஉலை சுவரில் அல்லது உலோக மேற்பரப்பில் இருந்து அகற்றப்பட்ட மற்றும் வளரும் கோக் அடுக்கின் மேற்பரப்பில் மீதமுள்ள உலோகத் துகள்கள் மீது ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறுகளின் பன்முக சிதைவு;

ஆ) அணு உலை அளவுகளில் கூடுதலான வினைகளின் போது, ​​குறிப்பாக தீவனத்தில் உள்ள பாலிசைக்ளிக் நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களால் விரும்பப்படுகிறது (உதாரணமாக, எரிவாயு எண்ணெய் பின்னம்).

ஹைட்ரோகார்பன்களின் பைரோலிசிஸின் போது கோக் உருவாவதற்கான இரண்டு வெவ்வேறு வழிகள் பற்றிய யோசனை ஆதரிக்கப்படுகிறது, குறிப்பாக, திரவ மற்றும் வாயு ஹைட்ரோகார்பன்களின் வெப்ப சிதைவின் போது உருவாகும் கோக்கின் பல்வேறு வகைகள் மற்றும் கட்டமைப்புகள். தொழில்துறை பைரோலிசிஸின் வெப்பநிலையில் - 650 முதல் 900ºС வரை - மூன்று வகையான கோக் உருவாகலாம்: இழை, ரிப்பன் போன்ற (டென்ட்ரைட்) அல்லது ஊசி வடிவ, அடுக்கு அனிசோட்ரோபிக், ஒரு வலுவான படத்தை உருவாக்குகிறது, மற்றும் உருவமற்ற ("பஞ்சுபோன்ற"), ஐசோட்ரோபிக், ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமான கருப்பு படத்தை உருவாக்குகிறது.

கோக் உருவாவதற்கான இரண்டு வழிகளின் அளவு விகிதம் செயல்முறை நிலைமைகளைப் பொறுத்தது (அசல் ஹைட்ரோகார்பன்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பகுதி நீராவி அழுத்தம், எதிர்வினை வெப்பநிலை, உலை சுவர்களின் நிலை போன்றவை). வினையூக்க வினைகளால் உருவாகும் கோக் (ஃபிலமெண்டரி) ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையிலும், செயல்முறையின் ஆரம்ப நிலைகளிலும் வெளிப்படையாக ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. அதிக வெப்பநிலை மற்றும் கணிசமான அளவு தீவன மாற்றத்தில், ஒடுக்க பொறிமுறையின் முக்கியத்துவம் வெளிப்படையாக அதிகரிக்கிறது (அடுக்கு அனிசோட்ரோபிக் மற்றும் உருவமற்ற ஐசோட்ரோபிக் கோக் பெறப்படுகிறது), மேலும் கோக்கின் வகை ஹைட்ரோகார்பன்களின் பகுதி அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது, மேற்பரப்பின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. அதில் கோக் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது, தீவன ஹைட்ரோகார்பன்களின் அமைப்பு, வெப்பநிலை மற்றும் பல காரணிகள். ஹைட்ரோகார்பன்களின் பகுதியளவு அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​உருவமற்ற கோக்கின் விகிதம் அதிகரிக்கிறது.

வினையூக்கி விரிசல் அலகுகளில் பெறப்படும் புரொப்பேன்-புரோப்பிலீன் பகுதியானது அல்கைல்பென்சீன்களை உருவாக்க அல்கைலேஷன் செயல்முறைகளில் ஓரளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆல்கைல்பென்சீனின் உற்பத்தியை இலக்கு விரிசல் உற்பத்தியாக அதிகரிக்க, புரோபிலீனுடன் ஐசோபுடேன் அல்கைலேஷன் மற்றும் ப்ரோப்பிலீனில் இருந்து டைமெதில்பென்டேன்களின் உற்பத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், புரொப்பேன்-புரோப்பிலீன் பகுதியைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட அல்கைல் பெட்ரோலின் தரம், ப்யூட்டிலீன் மூலப் பொருட்களிலிருந்து பெறப்படும் அல்கைல் பெட்ரோலை விட தரத்தில் குறைவாக உள்ளது.

வினையூக்கி விரிசல் அலகுகளில் புரோப்பிலீனின் விளைச்சல் பின்வரும் காரணிகளைப் பொறுத்தது:

உலை வகை
- மூலப்பொருள் வகை
- வினையூக்கி வகை
- திறன் பயன்பாட்டு நிலை
- எரிவாயு எண்ணெய் உற்பத்தியின் அளவு
- பிற எரிபொருள் உற்பத்தி செயல்முறைகளில் (அல்கைலேஷன்) புரோப்பிலீன் பயன்பாட்டின் அளவுகள்.

ப்ரோபிலீனின் அதிக மகசூல் வினையூக்கி விரிசலின் புதிய பதிப்பால் பெறப்படுகிறது - ஆழமான வினையூக்க விரிசல் (16% வரை).

புரோபேன் டீஹைட்ரஜனேற்றம்.

ஐசோபியூட்டேனில் இருந்து ஐசோபியூட்டிலீனை உற்பத்தி செய்வதற்காக டீஹைட்ரஜனேற்றம் செயல்முறை முன்பு மேற்கொள்ளப்பட்டது. 1990 ஆம் ஆண்டு முதல் புரோபிலீன் உற்பத்திக்கான தொழில்துறை முறையாக புரோபேன் டீஹைட்ரஜனேற்றம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டீஹைட்ரஜனேற்றம் செயல்பாட்டின் போது கிட்டத்தட்ட எந்த துணை தயாரிப்புகளும் இல்லை.

இந்த தொழில்நுட்பத்திற்கு இணங்க, வளிமண்டல அழுத்தத்தில் 510-700 ºC வெப்பநிலையில் நிலையான அல்லது நகரும் வினையூக்கி படுக்கையுடன் கூடிய உலையில் புரொப்பேன் (மற்றும் கோக் உருவாவதைக் குறைக்க ஒரு சிறிய அளவு ஹைட்ரஜன்) செலுத்தப்படுகிறது. வினையூக்கியானது 20% குரோமியம் கொண்ட செயல்படுத்தப்பட்ட அலுமினியம் ஆக்சைடில் பிளாட்டினம் துணைபுரிகிறது. எந்தவொரு உலை வடிவமைப்பிலும், வினையூக்கியின் நிலையான மீளுருவாக்கம் அதன் செயல்பாட்டை பராமரிக்க அவசியம்.

உலை கழிவுகள் நிலையான பிரிப்பு நெடுவரிசைகளில் நுழைகிறது. செயலிழக்கப்படாத புரொப்பேன் மற்றும் சில ஹைட்ரஜன் ஆகியவை செயல்முறைக்குத் திரும்புகின்றன, அவை மூலப்பொருட்களின் புதிய பகுதியுடன் கலக்கப்படுகின்றன. மீதமுள்ள தயாரிப்பில் தோராயமாக 85% ப்ரோப்பிலீன், 4% ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஒளி மற்றும் கனமான வாயுக்கள் உள்ளன.

எத்திலீனுக்கான தேவையை விட, ப்ரோப்பிலீன் தேவை அதிகமாக இருக்கும் போது இந்த தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடு நியாயமானது. துணை தயாரிப்புகள் இல்லாததால் அவற்றை விற்பனை செய்வதற்கான கூடுதல் முயற்சிகளை நீக்குகிறது. ப்ரோபேன் டீஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம் ப்ரோப்பிலீன் உற்பத்திக்கான முக்கிய புள்ளிகளில் ஒன்று ப்ரோபிலீன் மற்றும் புரொப்பேன் இடையே உள்ள விலைகளில் உள்ள வேறுபாடு ஆகும். வித்தியாசம் போதுமானதாக இல்லாவிட்டால், உற்பத்தி செய்யப்படும் புரோப்பிலீன் சந்தை விலையை விட அதிகமாக செலவாகும் என்று மாறிவிடும். இருப்பினும், போதுமான மலிவான புரொப்பேன் ஆதாரம் இருந்தால் மட்டுமே டீஹைட்ரஜனேற்றம் செயல்முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது என்று கூற முடியாது. உண்மையில், பெரும்பாலான ப்ரொப்பேன் டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யும் ஆலைகள் ப்ரோப்பிலீன் சிறப்புத் தேவை உள்ள இடங்களில் அமைந்துள்ளன, மலிவான புரொப்பேன் கிடைக்கும் இடங்களில் அல்ல. பெட்ரோலியம் மற்றும் அதன் தயாரிப்புகளை சுத்திகரிப்பதன் மூலம் பெரும்பாலான ப்ரோப்பிலீன் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, புரொப்பேனில் இருந்து உற்பத்தி செய்வது எண்ணெய் விலைகளுடன் நேரடியாக இணைக்கப்படாத ஒரு மூலப்பொருளை வழங்குகிறது. ஒரு டீஹைட்ரஜனேற்ற ஆலையின் கட்டுமானத்திற்கு மாற்று விருப்பங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செலவு தேவைப்படுகிறது, அதே அளவு ப்ரோப்பிலீன் வெளியீட்டில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

ஓலெஃபின் மெட்டாதெசிஸ்.

இலக்கு தயாரிப்பாக ப்ரோபிலீனைப் பெறுவதற்கான மற்றொரு வழி மெத்தெசிஸ் - ஒரு இரசாயன எதிர்வினை, இதில் இரண்டு பொருட்கள் நுழைகின்றன, மேலும் இரண்டு புதிய சேர்மங்களை உருவாக்க குழுக்கள் மாற்றப்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், எத்திலீன் மற்றும் ஐசோமெரிக் பியூட்டின்களின் கலவையானது ப்ரோபிலீன் மற்றும் ப்யூட்டின்-1 ஐ உருவாக்குகிறது.

தொழில்நுட்பத்தின் படி, ஐசோமெரிக் பியூட்டின்கள் மற்றும் எத்திலீன் கலவையானது உலையின் கீழ் பகுதியில் செலுத்தப்படுகிறது. ஒரு இடைநீக்கம் வடிவில் ஒரு மெட்டாதெசிஸ் வினையூக்கி மற்றும் பியூட்டீன்-1 முதல் பியூட்டீன்-2 வரை ஐசோமரைசேஷனுக்கான வினையூக்கி ஆகியவை உலையின் மேல் பகுதியில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. அணுஉலையை உயர்த்தி, எத்திலீன் மற்றும் ப்யூட்டீன்-2 வினைபுரிந்து புரோபீனை உருவாக்குகின்றன. பியூட்டீன் -2 நுகரப்படுவதால், பியூட்டீன் -1 ஐசோமரைசேஷன் காரணமாக அதன் அளவு தொடர்ந்து நிரப்பப்படுகிறது.

எத்திலீன் மற்றும் பியூட்டீனில் இருந்து தூய ப்ரோப்பிலீனைப் பிரிக்கும் அணுஉலை கழிவுப்பொருள் பின்னமாக உள்ளது. பிந்தையது செயல்முறைக்குத் திரும்புகிறது. ப்ரோப்பிலீன் உருவாக்கத்தின் தேர்வு 98% க்கு மேல் உள்ளது, நடைமுறையில் தேவையற்ற துணை தயாரிப்புகள் எதுவும் இல்லை.

மற்ற அனைத்து பெட்ரோகெமிக்கல் தொகுப்பு தயாரிப்புகளிலும் மொத்த உற்பத்தியின் அடிப்படையில் எத்திலீன் உறுதியாக முதலிடத்தில் உள்ளது. 1990 ஆம் ஆண்டில் உலக எத்திலீன் உற்பத்தி ஆண்டுக்கு 50 மில்லியன் டன்களைத் தாண்டியது, இதில் அமெரிக்காவில் - 17.5 மில்லியன் டன்கள், மற்றும் இங்கிலாந்தில் 1.5 மில்லியன் டன்கள். ஈத்தேன், புரொப்பேன் மற்றும் நாப்தா மற்றும் எரிவாயு எண்ணெய் பின்னங்களின் வெப்ப விரிசல் மூலம் எத்திலீன் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இயற்கை எரிவாயு நிறைந்த நாடுகளில் அல்லது அதை அதிக அளவில் இறக்குமதி செய்யும் நாடுகளில், அவர்கள் வெடிப்புக்கான மூலப்பொருளாக ஈத்தேன், புரொப்பேன் மற்றும் குறைந்த அளவில் நாப்தாவைப் பயன்படுத்த விரும்புகிறார்கள். இந்த உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் USSR மற்றும் USA இல் உருவாக்கப்பட்டது. மேற்கு ஐரோப்பா மற்றும் ஜப்பானில், எத்திலீன் மற்றும் ப்ரோப்பிலீன் ஆகியவை முக்கியமாக நாப்தா பகுதியை உடைப்பதன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

வெப்ப விரிசலின் கொள்கை வரைபடம் மிகவும் எளிமையானது: சூடான வாயு ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் சூப்பர் ஹீட் செய்யப்பட்ட நீராவி கலவையானது எஃகு குழாய் உலை வழியாக அதிக எண்ணிக்கையிலான எஃகு குழாய்களுடன் 750-900 o C வரை வெப்பப்படுத்தப்பட்ட வேகத்தில் அனுப்பப்படுகிறது. சூடான மேற்பரப்புடன் நீராவி 0.2 -0.8 நொடி வரம்பில் உள்ளது. அடுத்து, மேலும் அழிவைத் தவிர்ப்பதற்காக கிராக் செய்யப்பட்ட பொருட்கள் கூர்மையாக குளிர்விக்கப்படுகின்றன. நீர் பாசனம் செய்யப்பட்ட குழாய்கள் வழியாக ஒரு கேஸ் ஜெட் அனுப்புவதன் மூலம் வாயு விரிசல் தயாரிப்புகளின் குளிர்ச்சி அடையப்படுகிறது. இது சூப்பர் ஹீட் நீராவியை உருவாக்க ஆற்றல் செலவைக் குறைக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. அட்டவணை 28.3 ஈத்தேன், புரொப்பேன், அத்துடன் நாப்தா மற்றும் எரிவாயு எண்ணெய் பின்னங்களின் தொழில்துறை வெப்ப விரிசல் தயாரிப்புகளின் விநியோகத்தைக் காட்டுகிறது.

அட்டவணை 28.3

ஈத்தேன், புரொப்பேன், நாப்தா மற்றும் எரிவாயு எண்ணெய் ஆகியவற்றின் வெப்ப விரிசல் தயாரிப்புகளின் வழக்கமான விநியோகம் (% இல்)

விரிசல் பொருட்கள்
CH 3 CH 2 CH=CH 2 மற்றும்
CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
எரிபொருள் எண்ணெய்

வெப்ப விரிசல் தீவிர சங்கிலி எதிர்வினைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 600° மற்றும் அதற்கு மேல் சூடாக்கப்படும் போது, ​​ஈத்தனில் உள்ள கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பு பிளவுபட்டு இரண்டு மெத்தில் ரேடிக்கல்களை உருவாக்குகிறது.

அல்கைல் ரேடிக்கல்களில், இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரானுடன் ஒப்பிடும்போது பி-நிலையில் அமைந்துள்ள சி-எச் பிணைப்பு மிகவும் பலவீனமானது, மேலும் அல்கைல் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களுக்கு மிகவும் பொதுவான எதிர்வினைகள் பி-சிதைவு ஆகும், இது எப்போதும் அல்கீன் மற்றும் குறுகிய ஃப்ரீ ரேடிக்கலில் விளைகிறது. b-எத்தில் ரேடிக்கலின் சிதைவு எத்திலீன் மற்றும் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவிற்கு வழிவகுக்கிறது.

ஹைட்ரஜன் அணு மீண்டும் ஹைட்ரஜனை ஈத்தனில் இருந்து சுருக்குகிறது.

படிகள் (1) மற்றும் (2) என்பது செயின் ரேடிகல் ஈத்தேன் கிராக்கிங் செயல்பாட்டில் வழக்கமான சங்கிலி பரவல் எதிர்வினைகள் ஆகும். ரேடிக்கல்களின் எந்தவொரு மறுசீரமைப்பும் சங்கிலி முடிவுக்கு வழிவகுக்கிறது.

இரண்டுக்கும் மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஈத்தேன் கிராக்கிங் பொருட்கள் செயின் டெர்மினேஷன் பொருட்களிலிருந்து மட்டுமே பெறப்படுகின்றன.

புரோபேன் விரிசல் ஒரு அடிப்படையில் ஒத்த திட்டத்தின் படி மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

மெத்தில் ரேடிக்கல் அல்லது ஹைட்ரஜன் அணுவுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது புரோபேன் இருந்து ஹைட்ரஜன் அணுவை நீக்குவதன் விளைவாக சங்கிலியின் வளர்ச்சி ஏற்படுகிறது. ஈத்தேன் போலல்லாமல், புரொபேன் இரண்டு தீவிரவாதிகளை உருவாக்குகிறது: n-புரோபில் சிஎச் 3 சிஎச் 2 சிஎச் 2 . மற்றும் இரண்டாம் நிலை iso-புரோபில் ரேடிக்கல் (CH 3) 2 CH . . ஐசோபிரைல் ரேடிக்கல் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை அகற்றுவதன் விளைவாக உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் அது சங்கிலி வளர்ச்சியில் பங்கேற்கிறது.

முதன்மை n-புரோபில் ரேடிக்கல் பி-சிதைவுக்கு உட்பட்டு எத்திலீன் மற்றும் மெத்தில் ரேடிக்கல்களை உருவாக்குகிறது, இது புரோபேன் விரிசல் சங்கிலி செயல்முறையைத் தொடர்கிறது.

நாப்தா மற்றும் எரிவாயு எண்ணெயின் வெப்ப விரிசல் அடிப்படையில் புரோபேன் பிரிப்பதில் இருந்து வேறுபட்டதல்ல, ஒரே வித்தியாசம் என்னவென்றால், கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பைப் பிரிப்பதன் மூலம் பி-சிதைவு செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக:

இந்த வழக்கில் சங்கிலியின் வளர்ச்சி அல்கேனில் உள்ள சி-சி பிணைப்பின் ஹோமோலிசிஸுடன் தொடர்புடையது அல்ல, ஆனால் அல்கேனிலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை தீவிரவாதிகளைப் பயன்படுத்தி பிரித்தெடுப்பதுடன் தொடர்புடையது. . CH3, . CH 2 CH 3 மற்றும் அரிதான சந்தர்ப்பங்களில் ஹைட்ரஜன் அணுவின் செல்வாக்கின் கீழ். கார்பன் அணுக்களின் நீண்ட சங்கிலியுடன் கூடிய அல்கேனிலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவின் சுருக்கம் பொதுவாக இரண்டாம் நிலை தீவிரத்தில் விளைகிறது, எடுத்துக்காட்டாக:

கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பை பி-சிதைவு மூலம் அத்தகைய தீவிரத்தில் பிளவுபடுத்துவது ஒரு அல்கீன் மற்றும் ஒரு குறுகிய முதன்மை ரேடிக்கலில் விளைகிறது.

ஹைட்ரஜன் அணு அல்லது CH3 போன்ற சிறிய தீவிரவாதிகள் . மற்றும் CH 3 CH 2 . , ஆல்கேன்களின் சங்கிலி விரிசல் மேலும் வளர்ச்சியில் பங்கேற்கவும்.

கிளைத்த அல்கேன்களின் விரிசல்களின் போது உருவாகும் எத்திலீனின் அளவு பிளவுபடுவதை விட கணிசமாக குறைவாக இருக்க வேண்டும். n- அல்கேன்கள். ஐசோமெரிக் நோனேன்களில் ஒன்றான 4-எத்தில்-ஹெப்டேனின் வெப்ப விரிசல் உதாரணத்தில் இதை எளிதாகக் காணலாம். வெப்ப விரிசல் போது எத்திலீன் அதிக மகசூல் nஅதிகபட்சமாக மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படும் பி-சிதைவு செயல்முறைகள் மூலம் அல்கேன்கள் அடையப்படுகின்றன. ஆனால் பி-சிதைவு எதிர்வினைகள் சங்கிலி முடிப்பு மற்றும் சங்கிலி பரிமாற்ற செயல்முறைகளால் போட்டியிடப்படுகின்றன, ஒரு தீவிரமானது தாய் அல்கேனிலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை சுருக்குகிறது. போட்டியிடும் செயல்முறைகளான சங்கிலி நிறுத்தம் மற்றும் சங்கிலி பரிமாற்றம் ஆகிய இரண்டும் இரு மூலக்கூறுகளாக இருப்பதால், மோனோமாலிகுலர் பி-சிதைவு தொடர்பான அவற்றின் வீதத்தை விரிசல் ஏற்படும் அழுத்தத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் குறைக்கலாம். தொழில்நுட்ப ரீதியாக, சூப்பர் ஹீட் செய்யப்பட்ட நீராவியின் முன்னிலையில் விரிசல் ஏற்படுவதன் மூலம் இது மிக எளிதாக அடையப்படுகிறது, இது அல்கேன்களின் பகுதியளவு அழுத்தத்தை குறைக்க உதவுகிறது. பி-சிதைவுக்கான செயல்படுத்தும் ஆற்றல் சங்கிலி நிறுத்தம் மற்றும் சங்கிலி பரிமாற்ற செயல்முறைகளை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது. பி-சிதைவு ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் சிதைவின் மேலாதிக்க செயல்முறையாக மாற, 750-900 o C வரிசையின் அதிகபட்ச வெப்பநிலையில் வெப்ப விரிசல் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். இது எத்திலீன் மற்றும் புரோப்பிலீன் விகிதத்தில் அதிகரிப்புக்கு பங்களிக்கிறது. விரிசல் தயாரிப்புகளில்.

சைக்ளோஅல்கேன்களில் இருந்து எத்திலீனின் விளைச்சல் ஈத்தேன், புரொப்பேன் மற்றும் ஆகியவற்றை விட மிகக் குறைவு n- அல்கேன்கள். ஒரு மாதிரி கலவையாக சைக்ளோஹெக்சேனின் வெப்ப விரிசல்களின் போது பின்வரும் பி-சிதைவு எதிர்வினைகளிலிருந்து இது தெளிவாகிறது.

நிச்சயமாக, வெப்ப விரிசல் போது ஏற்படும் எதிர்வினைகளின் முக்கிய வகைகள் மட்டுமே இங்கே பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. இரண்டாம் நிலை அழிவு செயல்முறைகளின் விளைவாக, ஆல்க்கீன்களின் விளைச்சல் குறைகிறது, மேலும் அசிட்டிலீன், டைன்ஸ் மற்றும் கோக் ஆகியவை விரிசல் தயாரிப்புகளில் தோன்றும். இரண்டாம் நிலை எதிர்வினைகளைத் தவிர்ப்பதற்காக, விரிசல் 50% க்கும் அதிகமான ஆழத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, மேலும் செயல்படாத அல்கேன்கள் மீண்டும் விரிசல் ஏற்படுகின்றன.