Για να μεγιστοποιήσετε την απόδοση ισορροπίας της μεθανόλης θα χρησιμοποιούσατε υψηλή ή χαμηλή θερμοκρασία;
* Η αντίδραση σύνθεσης μεθανόλης: Η παραγωγή μεθανόλης από μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο είναι μια εξώθερμη αντίδραση:
`` `
CO (g) + 2Η2 (g) ⇌ ch3OH (g) + θερμότητα
`` `
* Αρχή του Le Chatelier: Αυτή η αρχή αναφέρει ότι εάν μια αλλαγή κατάστασης εφαρμοστεί σε ένα σύστημα σε ισορροπία, το σύστημα θα μετατοπιστεί σε μια κατεύθυνση που ανακουφίζει από το άγχος.
* Θερμοκρασία ως άγχος: Η αύξηση της θερμοκρασίας ευνοεί το endothermic αντίδραση (αυτή που απορροφά τη θερμότητα). Σε αυτή την περίπτωση, αυτό σημαίνει ότι η αντίστροφη αντίδραση θα ευνοήθηκε, οδηγώντας την ισορροπία προς τα αντιδραστήρια (CO και H2) και μειώνοντας την απόδοση της μεθανόλης.
* Προϊόντα χαμηλής θερμοκρασίας: Αντιστρόφως, η μείωση της θερμοκρασίας ευνοεί την εξωθερμική Η αντίδραση (αυτή που απελευθερώνει τη θερμότητα), η οποία είναι η αντίδραση προς τα εμπρός σε αυτή την περίπτωση. Αυτό θα οδηγούσε την ισορροπία προς τα προϊόντα (μεθανόλη), μεγιστοποιώντας την απόδοση της.
Ωστόσο, υπάρχει μια αλίευση:
Ενώ η χαμηλότερη θερμοκρασία είναι θερμοδυναμικά ευνοϊκή, επίσης επιβραδύνει τον ρυθμό αντίδρασης . Στην πράξη, η σύνθεση μεθανόλης πραγματοποιείται συχνά σε μέτρια θερμοκρασία (περίπου 250-300 ° C) και μια υψηλή πίεση Για να βρείτε μια ισορροπία μεταξύ:
* απόδοση ισορροπίας: Ευνοείται από χαμηλή θερμοκρασία
* Ρύθμιση αντίδρασης: Ευνοείται από την υψηλή θερμοκρασία
* Πίεση: Ευνοεί επίσης την εμπρόσθια αντίδραση λόγω λιγότερων γραμμομορίων αερίου από την πλευρά του προϊόντος.
Αυτή η ισορροπία εξασφαλίζει ένα λογικό ποσοστό παραγωγής, ενώ εξακολουθεί να επιτυγχάνει ικανοποιητική απόδοση μεθανόλης.
