Հիմնական տարբերություն – Ատոմային տնտեսություն ընդդեմ տոկոսային եկամտաբերության
Քիմիական սինթեզի արդյունավետությունը որոշելու համար օգտագործվում են Ատոմի տնտեսությունը և տոկոսային ելքը: Ատոմային տնտեսության որոշումը շատ կարևոր է, քանի որ այն մանրամասներ է տալիս, թե որքանով է ավելի կանաչ գործընթացը: Այն նաև ցույց է տալիս գործընթացի ընթացքում ատոմների թափոնները։ Տոկոսային եկամտաբերությունը քիմիական ռեակցիայի արդյունքում ստացված արտադրանքի քանակն է՝ ակնկալվող հաշվարկված քանակի (տեսական քանակի) նկատմամբ։ Ատոմային տնտեսության և տոկոսային եկամտաբերության միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ատոմային տնտեսությունը հաշվարկվում է ցանկալի արտադրանքի մոլային զանգվածը բաժանելով բոլոր ռեակտիվների մոլային զանգվածի վրա, մինչդեռ տոկոսային ելքը հաշվարկվում է արտադրանքի փաստացի ելքը սուզելով տեսական եկամտաբերությունից: ապրանք.
Ի՞նչ է ատոմային տնտեսությունը:
Ատոմի տնտեսությունը կամ ատոմի արդյունավետությունը քիմիական սինթեզի արդյունավետության որոշումն է սինթեզի ռեակցիայի ժամանակ օգտագործվող ատոմների նկատմամբ։ Եթե ատոմային տնտեսությունը 100% է, դա նշանակում է, որ գործընթացի ընթացքում օգտագործվել են բոլոր ատոմները, որոնք ներգրավված են եղել գործընթացում։ Սա նշանակում է, որ ռեակտիվների բոլոր ատոմները վերածվել են արտադրանքի ատոմների: Եթե պրոցեսի ատոմային տնտեսությունը բարձր է, ապա այն կոչվում է կանաչ գործընթաց։
Հավասարում ատոմային տնտեսության հաշվարկի համար
Ատոմային տնտեսության որոշումը կարող է կատարվել հետևյալ հավասարման միջոցով:
Ատոմային տնտեսություն=(ցանկալի արտադրանքի մոլային զանգված/բոլոր ռեակտիվների մոլային զանգված) x 100%
Գծապատկեր 1. Ատոմային տնտեսության փոփոխություն՝ հիմնված տարբեր պարամետրերի վրա
Իդեալական գործընթացում ռեակտիվների բոլոր ատոմները սպառվում են գործընթացի արդյունքում և վերածվում ռեակտիվների: Այսպիսով, ոչ մի ատոմ չի վատնում: Բայց փաստացի գործընթացներում ատոմային տնտեսությունը 100%-ից ցածր է: Դա պայմանավորված է միայն ցանկալի արտադրանք տալու փոխարեն կողմնակի արտադրանքի արտադրությամբ։ Սա մեծ մտահոգություն է, երբ խոսքը վերաբերում է թանկարժեք հումքի սպառման գործընթացին:
Օրինակ
Բենզոլից մալեյնային անհիդրիդի արտադրություն. Սա օքսիդացման ռեակցիա է. գործընթացում ներգրավված ռեակտիվներն են բենզոլը և մոլեկուլային թթվածինը:
Բենզոլ + 4,5 թթվածին → մալեյնային անհիդրիդ + 2 ածխածնի երկօքսիդ + 2ջուր
Ցանկալի արտադրանքի մոլային զանգված=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 գ/մոլ
Բոլոր ռեակտիվների մոլային զանգված; բենզոլ=(12×6) + (1×6)
=78 գ/մոլ
Մոլեկուլային թթվածին=4,5 (16×2)
=144 գ/մոլ
Ռեակտիվների ընդհանուր զանգվածը=78 + 144
=222 գ/մոլ
Ատոմային տնտեսություն=(98/222) x 100%
=44,14%
Ո՞րն է տոկոսային եկամտաբերությունը:
Տոկոսային եկամտաբերությունը (նաև կոչվում է տոկոսային եկամտաբերություն) քիմիական սինթեզի ռեակցիայի արդյունքում ստացված փաստացի եկամտաբերությունն է՝ տեսական եկամտաբերության նկատմամբ։ Արժեքը տրվում է որպես տոկոս: Փաստացի եկամտաբերությունն այն է, ինչ մենք ստանում ենք փորձից, մինչդեռ տեսական եկամտաբերությունը քիմիական ռեակցիայի հավասարումից հաշվարկված արժեքն է՝ հաշվի առնելով ստոյքիոմետրիան:
Տեսական եկամտաբերությունը հաշվարկելիս պետք է հաշվի առնել սահմանափակող ռեագենտը: Սահմանափակող ռեագենտը կամ սահմանափակող ռեակտիվն այն ռեակտիվն է, որը որոշում է, թե արտադրանքի որքան մասն է ստացվել: Սահմանափակող ռեակտիվը սպառվում է ռեակցիայի ընթացքում, որտեղ մյուս ռեակտիվները մնում են նույնիսկ ռեակցիայի ավարտից հետո, քանի որ դրանք ավելցուկային ռեակտիվներ են:
Ինչպե՞ս գտնել սահմանափակող ռեագենտը:
Նախ. Դիտարկենք ռեակցիան Al (14 գ) և Cl2 (4,25 գ) գազի միջև: Վերջնական արտադրանքն է AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Ալ-ի խլուրդներ ներկա=14 /26,98=0,52 մոլ
Cl2 ներկա=4,25 / 70,90=0,06 մոլ
ստոքիոմետրիկ հարաբերակցություն Al-ի և Cl-ի միջև2=2:3
Հետևաբար, 2 մոլ Al փոխազդում է 3 մոլ Cl2: Այնուհետև 0,52 մոլ Al-ի հետ արձագանքելու համար պահանջվող Cl2 քանակը=(3/2) x 0,52=0,78 մոլ
Սակայն առկա է ընդամենը 0,06 մոլ: Հետևաբար, Cl2 այստեղ սահմանափակող ռեագենտն է: Այնուհետև տեսական եկամտաբերությունը հաշվարկվում է՝ օգտագործելով ռեակցիայի խառնուրդում առկա Al-ի քանակությունը:
Տեսական եկամտաբերություն=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 գ
Եթե փորձից ստացված փաստացի եկամտաբերությունը տրված է 4,33 գ, ապա տոկոսային եկամտաբերությունը կարող է հաշվարկվել հետևյալ կերպ։
Տոկոսային եկամտաբերություն=(4,33 / 5,33) x 100%=81,24%
Որո՞նք են նմանությունները ատոմային տնտեսության և տոկոսային եկամտաբերության միջև:
- Ե՛ւ ատոմային տնտեսությունը, և՛ տոկոսային եկամտաբերությունը տոկոսներ են։
- Եվ ատոմային տնտեսությունը և տոկոսային ելքը շատ օգտակար են քիմիական գործընթացի արդյունավետությունը որոշելու համար:
Ո՞րն է տարբերությունը ատոմային տնտեսության և տոկոսային եկամտաբերության միջև:
Ատոմային տնտեսություն ընդդեմ տոկոսային եկամտաբերության |
|
| Ատոմային տնտեսությունը քիմիական սինթեզի արդյունավետության որոշումն է սինթեզի ռեակցիայի ընթացքում օգտագործվող ատոմների նկատմամբ: | Տոկոսային եկամտաբերությունը քիմիական սինթեզի ռեակցիայի արդյունքում ստացված փաստացի եկամտաբերությունն է՝ տեսական եկամտաբերության նկատմամբ։ |
| Նպատակ | |
| Ատոմային տնտեսությունը հաշվարկվում է գործընթացի արդյունավետությունը գնահատելու և ատոմների թափոնները որոշելու համար: | Տոկոսային եկամտաբերությունը հաշվարկվում է տեսական ակնկալիքների հետ համեմատած գործնականում տրված արտադրանքի քանակությունը որոշելու համար: |
| Հաշվարկ | |
| Ատոմի տնտեսությունը հաշվարկվում է ցանկալի արտադրանքի մոլային զանգվածը բաժանելով բոլոր ռեակտիվների մոլային զանգվածի վրա | Տոկոսային եկամտաբերությունը հաշվարկվում է արտադրանքի փաստացի եկամտաբերությունը արտադրանքի տեսական եկամտաբերությունից անջատելով: |
Ամփոփում – Ատոմային տնտեսությունն ընդդեմ տոկոսային եկամտաբերության
Ատոմի տնտեսությունը և տոկոսային ելքը տոկոսային արժեքներ են, որոնք հաշվարկվում են քիմիական ռեակցիաների վերաբերյալ: Ատոմային տնտեսության և տոկոսային եկամտաբերության միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ատոմային տնտեսությունը հաշվարկվում է ցանկալի արտադրանքի մոլային զանգվածը բաժանելով բոլոր ռեակտիվների մոլային զանգվածի վրա, մինչդեռ տոկոսային ելքը հաշվարկվում է արտադրանքի փաստացի ելքը սուզելով տեսական եկամտաբերությունից: ապրանք.
