›
›

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;

 

pdf 24 trang thamphan 30/12/2022 580
Download
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:

  • pdfbai_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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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 )
  5. 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
  6. 2. Thöïc hieän baèng Excel:
  7. 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
  8. 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;
  9. 3. ÖÙng duïng trong coâng ngheä Hoùa – Thöïc phaåm
  10. 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)
  11. 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
  12. 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