Температурная зависимость реакции окисления водорода сернистым ангидридом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследован и методом математического моделирования проанализирован механизм брутто-реакции взаимодействия сернистого ангидрида с водородом 4Н2 + 2SО2 → S2 + 4H2О, при температурах 623, 673, 723 и 773 К и давлении 198 Торр. Установлено, что она является цепной реакцией окисления водорода диоксидом серы, в результате которой образуется молекулярная сера (S2). Этот процесс характеризуется отрицательным значением свободной энергии Гиббса ΔG723 = = ‒49.950 ккал/моль. Различными методами квантовой химии исследована поверхность потенциальной энергии системы (НОSO + НОSO) и определены термодинамические параметры реакции НОSO + НОSO → SO + SO2 + Н2О. Рассмотрен новый механизм реакции, дополненный элементарными актами. Установлено, что есть хорошее согласие между значениями энергии активации, определенным экспериментально и рассчитанным по данным, полученным численным кинетическим анализом.

Об авторах

П. С. Гукасян

Институт химической физики им. А.Б. Налбандяна НАН РА 0014

Email: petros@ichph.sci.am
Армения, Ереван

Э. М. Макарян

Институт химической физики им. А.Б. Налбандяна НАН РА 0014

Email: makaryan@mail.ru
Армения, Ереван

А. А. Арутюнян

Институт химической физики им. А.Б. Налбандяна НАН РА 0014

Email: makaryan@mail.ru
Армения, Ереван

А. Г. Давтян

Институт химической физики им. А.Б. Налбандяна НАН РА 0014

Автор, ответственный за переписку.
Email: makaryan@mail.ru
Армения, Ереван

Список литературы

  1. Справочник компании // Норникель 2017 г.
  2. Елисеев А.В. // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2015. Т. 51. № 6. С. 673.
  3. Елисеев А.В., Чжан М., Гизатуллин Р.Д., Алтухова А.В. // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2019. Т. 55. № 1. С. 41.
  4. Хайрулин С.Р., Керженцев М.А., Яшкин С.А. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. С. 469.
  5. Rasmusen G.L., Glarborg P., Marshal P. // Proc. Combustion Inst. 2007. V. 31. P. 339.
  6. Гукасян П.С. // Хим. журн. Армении. 2009. Т. 61. № 3–4. С. 303.
  7. Mantashyan A.A., Wang H., Avetisyan A.M., Makaryan E.M. // Хим. журн. Армении. 2006. V. 59. № 4. P. 35.
  8. Mantashyan A.A. // Rus. J. of Physical Chemistry A. 2021. V. 15. № 1. P. 233.
  9. Манташян А.А., Макарян Э.М., Аракелян Л.С. // Физика горения и взрыва. 2019. Т. 55. № 2. С. 3.
  10. Гукасян П.С., Макарян Э., Давтян А., Арутюнян А. // Хим. журн. Армении. 2022. Т. 75. № 1. С. 3.
  11. Han G.B., Park N.-K., Lee T.J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2009. V. 48. № 23. P. 10307.
  12. Ishiguro A., Lio X., Nakajima T. // J. Catal. 2002. V. 206. № 1. P. 159.
  13. Zhu T., Draher A., Flytzani-Stephanopoulos M. // Appl. Catal. B: Environ. 1999. V. 21. P. 103.
  14. Han G.B., Park N.-K., Yoon S.H., Lee T.J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. № 14. P. 4658.
  15. Weigang Wang, Mingyuan Liu, Tiantian Wang & andere // Nature Communications. 2021. V. 10. P. 1.
  16. Lutz A.E., Kee R.J., Miller J.A. SENKIN: A FORTRAN-Program for Predicting Homogeneous Gas Phase Chemical Kinetics with Sensitivity Analysis // Sandia Nat. Lab. Rep. SAND-87-8248. Livermore, CA, 1987. Available at: http: www.osti.gov/scitech/biblio/5371815.
  17. Blitz M.A., Hughes K.J., Pilling M.J., Robertson S.H. // J. Phys. Chem. A. 2006. V. 110. P. 2996.
  18. Stickel R.E., Chin M., Daykin E.P. et al. // J. Phys. Chem. 1993. V. 97. P. 13653.
  19. Baulch D.L., Drysdale D.D., Horne D.G. // Symp. Int. Combust. Proc. 1973. V. 14. P. 107.
  20. Schofield K. // J. Phys. Chem. Ref. Data.1973. V. 2. P. 25.
  21. Sutherland J.W., Michael J.V., Pirraglia A.N. et al. // Symp. Int. Combust. Proc. 1988. Issue 1. V. 21. P. 929.
  22. Becke A.D. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 5648.
  23. Montgomery J.A., Frisch M.J., Ochterski J.W., & Petersson G. A. // Ibid. 2000.V. 112 (15). P. 6532.
  24. Frisch M.J., Head-Gordon M., and Pople J.A. // Chem. Phys. Lett. 1990. V. 166. P. 275. https://doi.org/10.1016/0009-2614(90)80029-D
  25. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 16, Revision C.01.Gaussian Inc. Wallingford CT, 2016.
  26. Dennington R., Keith T.A., Millam J.M. Gauss View Version 6. Semichem Inc., Shawnee Mission, KS. 2016.

Дополнительные файлы


© П.С. Гукасян, Э.М. Макарян, А.А. Арутюнян, А.Г. Давтян, 2023