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Tutorial MenueKompaktkurs KatalyseLerneinheit 4 von 6

Kinetik und Mechanismen der heterogenen Katalyse

Kinetik und Mechanismus

Die Kenntnis der Kinetik und des zu Grunde liegenden Mechanismus einer katalysierten Reaktion hat eine große praktische Bedeutung, denn nur so können Katalysatoren auf wissenschaftlicher Basis optimiert und in technischen Prozessen eingesetzt werden.

Die Kinetik der katalysierten Reaktion hängt von folgenden Parametern ab:

  • Konzentration bzw. Partialdruck der Reaktanten
  • Temperatur
  • Eigenschaften des Katalysators wie
    • Korngröße
    • Porenstruktur
    • Schüttdichte

Im Vergleich zu homogenen Reaktionen bezieht man die Reaktionsgeschwindigkeit nicht auf das Reaktionsvolumen, sondern auf die Oberfläche oder auf die Masse des Katalysators:

- r S = 1 S d n A d t
- r M = 1 m K a t d n A d t
Tab.1
SymbolBeschreibungEinheit
r S , r M auf die Oberfläche bzw. Masse bezogene Reaktionsgeschwindigkeit mol m 2 s 1 , mol g 1 s 1
S Oberfläche des Katalysators m 2
m Kat Masse des Katalysatorsg
n Stoffmengemol
t Zeits

Häufig erhält man eine bessere Beschreibung der Kinetik durch Modelle, die Adsorption und Desorption an aktiven Zentren des Katalysators berücksichtigen.

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