Gaz-katı sistemlerde yüzey ve gaz molekülleri arasındaki reaksiyonların incelenmesi

Abstract

Gaz-katı reaksiyonlarının, katı yüzey üzerinde adsorplanmış iki molekül arasındaki reaksiyonlar ve gaz-katı fazlarının reaktifleri arasındaki reaksiyonlar olarak ele almak mümkündür. Bu çalışmada, adsorpsiyon ile ilgili olarak genel anlamda adsorpsiyon izoterminin tanımına ve sonrada Langmuir adsorpsiyon izotermine değinilmiştir. Ayrıca yüzey üzerinde meydana gelen reaksiyonlardan, bu arada kataliz ve kütlelerin etkisi kanunundan bahsedildikten sonra gaz fazı ve katı yüzey reaktifleri arasındaki reaksiyonlar incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, yüzeyin tümünün katalitik etki göstermediğini ancak yüzeyde katalitik özellik gösteren bazı etken bölgelerin bulunduğunu göstermiştir. Taylor'un aktif merkezler adını verdiği bu teori dikkate alınarak katı yüzey üzerinde Langmuir'in ifade ettiği gibi adsorpsiyonun oluşturduğu tek moleküllü (ilk tabaka) film ele alınmış ve Langmuir adsdpsiyon izoterminden yararlanılarak inceleme konusu yapılmış olan reaksiyonlar için hız denklemleri elde edilmiştir. Gaz fazı ile katı yüzey reaktifleri arasındaki reaksiyonlar için hız denklemleri elde edilirken yüzeyde adsorplanan moleküllerin tek bir aktif alana tutunduğu durumun yanında iki aktif alana tutunduğu durum da göz önüne alınmıştır.Elde edilen denklemlere sayısal değerler uygulanmış ve yüzeyin katalitik etkisi incelenmiştir.