Bài giảng Tin học trong công nghệ hóa học-thực phẩm - Khảo sát động học nhiều phản ứng
KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC NHIỀU PHẢN ỨNG
Khảo sát động học phản ứng dạng: A ? R ? S
1. Bài toán thuận: Xác định hằng số tốc độ và bậc phản ứng
2. Bài toán ngược: Xác định sự phụ thuộc nồng độ vào thời gian từ
đó xác định được:
a) Nồng độ sau khi tiến hành phản ứng với thời gian ?;
b) Thời gian ? cần tiến hành để giảm nồng độ từ CA0 xuống CA;
24 trang
30/12/2022
2060
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học trong công nghệ hóa học-thực phẩm - Khảo sát động học nhiều phản ứng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- bai_giang_tin_hoc_trong_cong_nghe_hoa_hoc_thuc_pham_khao_sat.pdf
Nội dung text: Bài giảng Tin học trong công nghệ hóa học-thực phẩm - Khảo sát động học nhiều phản ứng
- KHAÛO SAÙT ÑOÄNG HOÏC NHIEÀU PHAÛN ÖÙNG 1. Ñaët vaán ñeà 2. Thöïc hieän giaûi baèng Excel 3. ÖÙng duïng trong coâng ngheä Hoùa – Thöïc phaåm 4. Baøi taäp
- KHAÛO SAÙT ÑOÄNG HOÏC NHIEÀU PHAÛN ÖÙNG 1. Ñaët vaán ñeà: Khaûo saùt ñoäng hoïc phaûn öùng daïng: A ⇌ R ⇌ S 1. Baøi toaùn thuaän: Xaùc ñònh haèng soá toác ñoä vaø baäc phaûn öùng 2. Baøi toaùn ngöôïc: Xaùc ñònh söï phuï thuoäc noàng ñoä vaøo thôøi gian töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc: a) Noàng ñoä sau khi tieán haønh phaûn öùng vôùi thôøi gian ; b) Thôøi gian caàn tieán haønh ñeå giaûm noàng ñoä töø CA0 xuoáng CA; Baøi toaùn ñoäng hoïc noùi chung ñoäng hoïc phaûn öùng noùi rieâng thöïc chaát ñöa ñeán giaûi phöông trình heä phöông trình vi phaân thöôøng daïng baøi toaùn Cosi
- 1. Ñaët vaán ñeà: Giaûi heä phöông trình vi phaân thöôøng daïng baøi toaùn Cosi a) Baøi toaùn Cosi: Ñeå nhaän nghieäm ñôn trò cuûa phöông trình vi phaân thöôøng baäc cao • heä phöông trình vi phaân thöôøng Caàn cho ñieàu kieän boå xung: Soá ñieàu kieän baèng soá phöông trình Neáu caùc ñieàu kieän boå sung cho ôû x = x0 thì goïi laø baøi toaùn Cosi
- 1. Ñaët vaán ñeà: Trong ñoù: K1 = f1(xi, yi, zi) L1 = f2(xi, yi, zi) h h h h h h K 2 f 1 i x y, i K1 z, i 1 L L 2 f 2 i x y, i K1 z, i L1 2 2 2 2 2 2 h h h h h h K f x y, K z, L 3 1 i i 2 i 2 L 3 f 2 i x y, i K2 z, i L2 2 2 2 2 2 2 L f x h y,, K h z L h K f x4 h 1 i y,, i K 3 i h3 z4 L 2 hi i 3 i 3 Vôùi:i0 , ( n 1 )
- 2. Thöïc hieän baèng Excel: Ví duï: Duøng phöông phaùp Runge-Kutta giaûi heä phöông trình: y, y ,, y 0 x trong khoaûng [1; 1,5]; vôùi: y(1) = 0,77; y’(1) = 0,5; = 0,0001 dy Baèng pheùp ñoåi bieán: z dx z Ta coù phöông trình: z' y y Vôùi ñieàu kieän ñaàu: y(1) = 0,77; z(1) = 0,5 Môû baûng tính Excel, treân caùc coät A, B, C tính x, y, z; Caùc coät sau tính Ki, Li vôùi i 1 , 4
- 2. Thöïc hieän baèng Excel:
- 2. Thöïc hieän baèng Excel: 0.9 0.8 h=0,05 0.7 0,1 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1.11.351.61.852.1
- 3. ÖÙng duïng trong oângc ngheä oùaH – Thöïc phaåm a) Khaûo saùt oängñ hoïc phaûn öùng: A ⇌ R ⇌ S, 3 3 k 1 = 0,8.10 ; k 1 = k2 = k 2 = 0,3.10 Heä phöông trình ñoäng hoïc: dC Ak C k C d 1 A 1 R dCR k C1 kA C 2 S k 1 R C2 R k C d dCS k C2 R k 2 S C d Ñieàu kieän ñaàu: = 0; CR0 = CS0 = 0; CA0 = 100 ñvnñ;
- 3. ÖÙng duïng trong coâng ngheä Hoùa – Thöïc phaåm
- 3. ÖÙng duïng trong coâng ngheä Hoùa – Thöïc phaåm Khảo sát quá trình thuỷ phân lactose xúc tác bởi enzyme lactase có sơđồ phản ứng đượcmôtả: La + E ⇌ LaE Ga + Gl + E (1) • GaE + La ⇌ E + Tr (2) • GaE + H2O ⇌ E + Ga (3) • La: Lactose • Ga: Galactose • Gl: Glucose • Tr: Trisaccharide • E: Enzyme (Enzyme β_galactosidase hay lactase (EC 3.2.1.23)
- 3. ÖÙng duïng trong oângc ngheä oùaH – Thöïc phaåm La Ga + Gl k1 (a) • La + Ga ⇌ Tr k2 k 2 (b) Cân bằng vật chất kết hợp với ph ươ ng trình động học: dC k La C k C C k C d 1 La 2La Ga 2 Tr dC k Ga C k C C k C d 1 La 2La Ga 2 Tr dC Gl k C d 1 La dC kTr C C k C d 2La Ga 2 Tr
- 3. ÖÙng duïng trong oângc ngheä oùaH – Thöïc phaåm dC k La C k C C k C d 1 La 2La Ga 2 Tr dCGa k C 1 La k 2 CLa C Ga 2 Tr k C d dCTr k C1La C Ga 2 kTr C d Giaûi heä phöông trình vôùi CLa = f1() C 150 mmol /3 m ; C 0 ; C 0 CGa = f2 () La0 Ga0 Tr 0 CGl = f 3 () Caùc haèng soá oác ñoä: kt1 = 0,02 0,06 1/ph; k2 = 0,02 0,1 /mmol.ph; L CTr = f4 ( ) k 2 = 1,0 50 1/ph
