Makrokinetikk

I tillegg til mikrokinetikk er makrokinetikk et underområde av reaksjonskinetikk . I motsetning til mikrokinetikk handler det ikke bare om tidssekvensen til en reaksjon, men også om makroskopiske påvirkninger som varme og materialtransport. Makrokinetikk beskriver de fysiske og kjemiske prosessene i en reaktor . Det tjener på den ene siden til å forutsi oppførselen til det beskrevne systemet, på den andre siden for å lære og gjenkjenne prosedyrene og prosessene i en reaktor.

For dette kreves kunnskap om reaktorform, transport- og stoffkonverteringsprosesser og deres matematiske kartlegging. Denne matematiske formuleringen gjøres for det meste ved hjelp av differensiallikninger ( reaksjons-diffusjonsligninger , masseavbalanse ).

Transportprosesser

Advection

Den adveksjon (også konveksjon ) materialtransporten gjennom strømningen . Kontinuitetsligningen må oppfylles for hele systemet . Dette betyr at forskjellen mellom innløp og utløp må være i reaktoren. Den teori adveksjon er levert av hydrodynamikk . ${\ displaystyle {\ frac {\ partial \ rho} {\ partial t}} + \ nabla \ cdot (\ rho {\ vec {u}}) = 0}$

spredning

Under diffusjon refereres til transport av stoffer hvis drivkraft er en konsentrasjonsgradient . Massetransporten er større, jo større konsentrasjonsgradienten og en beskrivende variabel er diffusjonskoeffisienten . Den kvantitative beskrivelsen er gitt av Ficks lover:

Endimensjonalt: og flerdimensjonalt: og${\ displaystyle J = -D {\ frac {\ partial c} {\ partial x}}}$${\ displaystyle {\ frac {\ partial c} {\ partial t}} = D {\ frac {\ partial ^ {2} c} {\ partial x ^ {2}}}}$
${\ displaystyle J = -D \ cdot grad (c)}$${\ displaystyle {\ frac {\ partial c} {\ partial t}} = div (D \ cdot grad (c))}$

Se også

• Diffusjonsligning
• Konveksjon-diffusjonsligning
• Reaksjonsdiffusjonsligning