Для нахождения векторов стехиометрических чисел
,т.е. матрицы Г, решается система уравнений
(9)
Для решения системы (9) используем только линейно-независимые столбцы матрицы ВХ
и один вектор из матрицы Г
. Например, для двухмаршрутного каталитического процесса с катализатором М и первым интермедиатом Х1 имеем матрицу ВХ(rank BX
= 2) S = 4 и вектор
.
Получим 2 уравнения:
(10)
Для решения системы двух уравнений с четырьмя неизвестными разделим переменные на независимые, значения которых задаём, и зависимые
. (11)
При таком разделении системы уравнений следует проверить, чтобы определитель левой части D ≠ 0, иначе система не будет иметь решения. Для удобства нахождения значений ν1 и ν2 (при заданных ν3 и ν4), систему (11) приводят к единичному базису (метод Жордано-Гаусса) так, чтобы каждое уравнение слева имело одно неизвестное. Так, сложив уравнения в системе (11), получим ν2 = ν3 + ν4 и система (11) примет вид (12)
(12)
Задавая ν3 = 1 и ν4 = 0, получим ν1 = 1 и ν2 = 1, т.е.
для первого маршрута. При ν3 = 0 и ν4 = 1 ν1 = 0 и ν2 = 1 и
для второго маршрута. При ν3 = 0 и ν4 = 0 все решения будут нулевыми.
Пример 2. Рассмотрим пример нелинейного механизма.
(13)
Здесь одно линейно-независимое промежуточное соединение Х (NI = 1), 2 стадии (S = 2) и один маршрут Р = 2 – 1 = 1. Матрицу стехиометрических коэффициентов интермедиатов ВХ
запишем вектором-строкой
. Поскольку
, умножим вектор-строку
на вектор столбец
. Получим одно уравнение
ν1 – 2ν2 = 0, (14)
которое имеет одно линейно-независимое решение. Задав ν1 = 1, получим ν2 = 0.5. При ν1 = 2 ν2 = 1 и т.д. Если при сложении стадий (1) и (2) (для исключения Х из итогового уравнения) умножим стадии (1) и (2) на наборы
|1 0.5| или
|2 1|, получим итоговые уравнения, соответственно, маршрутов N(1) и N(2):
N(1) А = 1/2 Р
N(2) 2А = Р
Очевидно, что ΔG(Р) (по маршруту N(Р)) определяется уравнением (15)
(15)
В соответствии с уравнением (7) для ΔG(Р) и для ΔGj получаем:
(16)
где
–скорости элементарной стадии в прямом и обратном направлениях.
Для маршрута N(1):
(17)
Для маршрута N(2):
(18)
Монокристаллический кремень
Основной объем
монокристаллического кремния (80-90%) потребляемого электронной
промышленностью, выращивается по методу Чохральского.
Фактически весь кремний,
используемый для производст ...
Механизмы переноса субстанций
...
Растворение твердых веществ
Тема контрольной работы
«Растворение твердых веществ» по дисциплине «Химическая
технология неорганических веществ».
Под термином растворение
понимают гетерогенные реакции, протекающие ме ...