* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
318
Глава
X.
Равновесия
реакций
углеводородов
ческий источник погрешностей в работе Принга [22]. Данные Рендалла и Мохаммеда [ 2 5 ] лежат значительно выше вычисленной кривой, что, видимо, вызвано тем, что отлагавшийся на их катализаторе (никель на диатомите) аморфный углерод не успевал превращаться в графит, обладая повышенной свободной энергией. В нашем обзоре мы не приводим данных расчетов Кантело [7], Саундерса [26], Френсиса [12], Смита [29], Майера и Алтмайера [19] и ряда других, выполненных на основании недостаточно надежных данных по рав новесию или термических величин по третьему началу термодинамики. Инте ресующиеся найдут эти устаревшие данные либо в оригинальных работах, либо в обзорах Эглоффа. [ 1 0 ] ,
WDO
UOO
1200 1300
f№
WOO
/700
1800
WOJ T I-
0
Фиг. 1 . Зависимость югарифмов констант равновесия синтеза метана от температуры.
7 —данные П р и н г а над платиной н а угле; 2 — д а н н ы е П р и н г а Ги Ф е р л и ; : 3—дан ные П р и н г а и Х у т т о н а н а д э л е к т р о д н ы м у г л е м ; 4—данные П р и н г а н а д графитом; 5—данные Р е н д а л л а и Мохаммеда.
С (аморфный)+ 2 Н — C H
а
4
(II)
Данные для равнове:ия предыдущей реакции не могуг применяться для температур ниже 7 0 0 — 8 3 0 ° С, так как реакция (1) в этих условиях не течет, а наблюдается процесс распада метана до аморфного углерода. Аморфный углерод обладает повышенной свободной энергией, и поэтому устанавлива ются более высокие концентрации метана, чем отвечающие равновесию реак ции ( I ) . Свойства аморфного углерода, а также и его свободная энергия сильно зависят от условий его выделения. В табл. 2 мы приводим данные Шенка [ 2 ] по составу равновесных смесей водорода и метана, образую щихся над ам чрфным углеродом, выделяющимся при распаде метана над железом или кобальтом . Как видно из табл. 2 , состав равновесной смеси мало зависит от ката лизатора, разлагающего метан. Однако заметим, что он должен зависеть от условий опыта. Дело в том, что свободная энергия аморфного углерода под влиянием времени и катализаторов должна падать, стремясь к свободной энергии графита, являющегося равновесной модификацией углерода. Однако процесс этот тече; весьма медленно даже при много более высоких темпера турах, чем примененные Шенком. Особенно это ясно из данных Принга и Ферли [ 2 3 — 2.].
s 1
1
Опыты ставились в проточной и статической системах.