นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน

คนธรรมดา
Ico64
เครือข่าย
สมาชิก · ติดตาม: 5 · ผู้ติดตาม: 22

อ่าน: 3188
ความเห็น: 1

PSUไบโอดีเซล 27: การเร่งปฏิกิริยา:

ตัวเร่งปฏิกิริยา

 

การเร่งปฏิกิริยา (catalysis)

          การเร่งปฏิกิริยาคือการเปลี่ยนอัตราของปฏิกิริยาเคมีเนื่องจากการเข้ามามีส่วนร่วมของสารที่เรียกว่า”ตัวเร่งปฏิกิริยา” ข้อที่ตัวเร่งปฏิกิริยาแตกต่างไปจากสารที่ใช้เป็นตัวทำปฏิกิริยา (reagent) ก็คือตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ได้ถูกใช้ไปในการเกิดปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจมีบทบาทในปฏิกิริยาหลายขั้นตอนได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้นเรียกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (เชิงบวก) สารที่ทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลงเรียกว่าสารยับยั้ง (inhibitor: negative catalyst)

 

          ปฏิกิริยาเชิงเร่งปฏิกิริยา (catalytic reaction) จะมีค่าต่ำสุดของพลังงานอิสระการก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยา (rate-limiting free energy of activation) ต่ำกว่าค่าต่ำสุดของพลังงานอิสระการก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาที่ไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ดังภาพที่แสดงข้างล่างนี้ ส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงกว่าที่อุณหภูมิเดียวกัน และกลไกของการเร่งปฏิกิริยามีอยู่หลากหลายรูปแบบมาก

                         

          ในมุมมองของจลนพลศาสตร์ ปฏิกิริยาเชิงเร่งปฏิกิริยาก็คือปฏิกิริยาเคมี ซึ่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเกิดจากความถี่ของการสัมผัสหรือการชนกันของสารเข้าทำปฏิกิริยาในขั้นตอนกำหนดอัตรา (rate-determining step) ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาจะเข้ามามีส่วนเกี่ยวข้องในขั้นตอนที่ช้าที่สุด และอัตราจะถูกกำหนดด้วยจำนวนของตัวเร่งปฏิกิริยาและกัมมันตภาพของมัน ในการเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธุ์ การแพร่ของสารเข้าทำปฏิกิริยาที่ไปยังพื้นผิว (surface) หรือการแพร่ของผลผลิตออกจากพื้นผิวอาจเป็นขั้นตอนการกำหนดปฏิกิริยาแทนได้ ซึ่งอาจเทียบเท่ากับการรวมตัวของสารเข้าทำปฏิกิริยาหรือการแตกตัวของผลผลิตกับตัวเร่งปฏิกิริยาในการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์ได้

          แม้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกใช้ไปในปฏิกิริยาโดยตรง แต่ก็อาจถูกยับยั้ง เสื่อมกัมมันตภาพ หรือถูกทำลายไปในกระบวนการทุติยภูมิ (secondary process) เช่น ในการเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์กระบวนการทุติยภูมิรวมถึงการเกิดโค้ก (coking) ซึ่งตำแหน่งเร่งปฏิกิริยาถูกปกคลุมด้วยผลผลิตข้างเคียงเชิงโพลิเมอร์ นอกจากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์อาจละลายไปยังสารละลายในระบบของเหลว-ของแข็ง หรือกลายเป็นไอในระบบแก๊ส-ของแข็งได้

 

          โดยพื้นฐานแล้วปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชันของไตรกลีเซอไรด์กับแอลกอฮอล์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ สามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา เพียงแต่ให้อุณหภูมิและความดันสูงเพียงพอต่อการเกิดปฏิกิริยาก็พอ Diasakou และคณะ (1998) รายงานว่า สามารถเปลี่ยนน้ำมันถั่วเหลืองเป็นเอสเตอร์ได้มากกว่า 85% เชิงมวล ด้วยการใช้ปฏิกิริยาเมทาโนไลซิส (methanolysis) โดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของ หลังจากการทำปฏิกิริยา 10 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 235 °C และความดัน 62 บาร์ ข้อดีของการไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน ก็คือเราจะได้เอสเตอร์ที่มีความบริสุทธิ์ปราศจากสารปนเปื้อนและได้กลีเซอรอลที่ปราศจากสบู่  Kusdiana และ Saka (2001) ได้ทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชันด้วยเมทานอลภายใต้สภาวะวิกฤตยิ่งยวด (supercritical) โดย ไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาใดๆ แต่ใช้อุณหภูมิสูงถึง 350 °C อย่างไรก็ตาม กระบวนการทรานส์เอสเตอริฟิเคชันหรือเอสเตอริฟิเคชันโดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานั้น ในมุมมองเชิงเศรษฐศาสตร์แล้วจะไม่คุ้มค่าในการผลิตเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล เนื่องจากราคาเชื้อเพลิงของตลาดมีมูลค่าต่ำ แต่ต้องใช้พลังงานสูงมากในการผลิต ดังนั้น โดยทั่วไปการผลิตไบโอดีเซลเชิงการค้าจึงผลิตภายใต้สภาวะของการทำปฏิกิริยาที่ไม่รุนแรง โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิดช่วยเร่งการเกิดปฏิกิริยา เช่นเบสและกรด รวมไปถึงสารประกอบของโลหะแทรนซิชัน (transition metal compound), ซิลิเกต (silicates) หรือไลเปส (lipases)

 

ตอนนี้"ของ"เริ่มหมดครับ ต้องหาเช้ากินค่ำแล้วละครับ

 

ผม..เอง

หมวดหมู่บันทึก: การเรียนการสอน
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 01 ธันวาคม 2554 16:09 แก้ไข: 01 ธันวาคม 2554 16:10 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 Our Shangri-La, Ico24 anni, และ 2 คนอื่น.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

"ของหมด" ยังพอไหว แต่ถึงขนาดหาเช้ากินค่ำนี่ดูแปล่งๆ อย่างไรไม่ทราบ

 

แต่ยังไงก็ขอคาราวะในความตั้งใจของคุณคนธรรมดาครับ

 

เอ้า หมดจอก

 

เอิ้ก เอิ้ก

 

"ใจสั่งมา"

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 3.94.21.209
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ