Kemi
Naturgas, elementarreaktioner
01. marts 2006 af
hydrogen (Slettet)
Jeg er lige kommet hjem fra et foredrag om naturgas og hvordan man omdanner det.
Vi havde besøg af en ph.d.-studerende fra DTU, som talte om at omdanne naturgas (90% methan) til methanol, fordi det er lettere at transportere.
Men for det første er det svært at omdanne methan til methanol, man får normalt CO2 og H2O.
Derfor havde han indsamlet alle data om de elementarreaktioner, som der skal til. Der er ca. 729 eller deromkring.
Det foregik under radikalmekanisme.
Dem tastede han se ind på en computer, som beregnede hvordan udbyttet af methanol blev størst.
Men man bliver selvfølgelig nødt til at efterprøve det, især i kemi holder teoretiske beregninger ikke stik med virkeligheden, så på Center for Kemiteknik (eller sådan noget) på DTU havde de så bygget et langt glasrør, hvor methan og "noget O-holdigt" (kan ikke huske om det er base eller 02) blev ledt igennem under "lave temperaturer": 300-500 grader og under højt tryk: 50 atm.
Og ved at regulere på de to variabler, tryk og temp., kunne de få det størst mulige udbytte af methanol.
Mit spørgsmål er så: Hvis man foretager det helt samme forsøg som før (altså samme mængde af reaktanterne, tryk og temp.), så er det da ikke sikkert, at man opnår det samme udbytte?
Hvis bare en af elementarreaktionerne er ldit anderledes, vil det så ikke ændre på produkterne?
Ps. Beklager, det blev lidt længere end forventet.
Vi havde besøg af en ph.d.-studerende fra DTU, som talte om at omdanne naturgas (90% methan) til methanol, fordi det er lettere at transportere.
Men for det første er det svært at omdanne methan til methanol, man får normalt CO2 og H2O.
Derfor havde han indsamlet alle data om de elementarreaktioner, som der skal til. Der er ca. 729 eller deromkring.
Det foregik under radikalmekanisme.
Dem tastede han se ind på en computer, som beregnede hvordan udbyttet af methanol blev størst.
Men man bliver selvfølgelig nødt til at efterprøve det, især i kemi holder teoretiske beregninger ikke stik med virkeligheden, så på Center for Kemiteknik (eller sådan noget) på DTU havde de så bygget et langt glasrør, hvor methan og "noget O-holdigt" (kan ikke huske om det er base eller 02) blev ledt igennem under "lave temperaturer": 300-500 grader og under højt tryk: 50 atm.
Og ved at regulere på de to variabler, tryk og temp., kunne de få det størst mulige udbytte af methanol.
Mit spørgsmål er så: Hvis man foretager det helt samme forsøg som før (altså samme mængde af reaktanterne, tryk og temp.), så er det da ikke sikkert, at man opnår det samme udbytte?
Hvis bare en af elementarreaktionerne er ldit anderledes, vil det så ikke ændre på produkterne?
Ps. Beklager, det blev lidt længere end forventet.
Svar #1
01. marts 2006 af Larsendrengen (Slettet)
Først vil lige at det er en grov påstand når du skriver:
"især i kemi holder teoretiske beregninger ikke stik med virkeligheden"
Der er faktisk mange "landvindinger" indenfor fysik og kemi der er blevet forudsagt teoretisk før man kunne lave eksperimenterne, pga. teknologien ikke var på plads.
SÅ hvis det var tilfældet ville det jo være ligemeget om man havde fysisk/teoretisk kemi, for det kan man alligevel ikke bruge til noget. Nonsens.
Hvis du kører to forsøg under samme forsøgsomstændigheder som du beskriver, ja skulle det også give det samme udbytte. Hvis man med disse parametre har optimeret en syntese, ja, så ville det være mærkeligt hvis reaktionen lige pludselig ikke virkede i morgen.
Hvorfor skulle elementarreaktionerne i morgen lige pludselig være anderledes end i dag ???
"især i kemi holder teoretiske beregninger ikke stik med virkeligheden"
Der er faktisk mange "landvindinger" indenfor fysik og kemi der er blevet forudsagt teoretisk før man kunne lave eksperimenterne, pga. teknologien ikke var på plads.
SÅ hvis det var tilfældet ville det jo være ligemeget om man havde fysisk/teoretisk kemi, for det kan man alligevel ikke bruge til noget. Nonsens.
Hvis du kører to forsøg under samme forsøgsomstændigheder som du beskriver, ja skulle det også give det samme udbytte. Hvis man med disse parametre har optimeret en syntese, ja, så ville det være mærkeligt hvis reaktionen lige pludselig ikke virkede i morgen.
Hvorfor skulle elementarreaktionerne i morgen lige pludselig være anderledes end i dag ???
Svar #2
01. marts 2006 af hydrogen (Slettet)
Whoops, der ramte jeg vist et meget blødt punkt :)
Jeg trækker udsagnet tilbage straks. Det var måske ikke særlig gennemtænkt, da jeg skrev det.
---
Det jeg mener, er, at det let "kan gå galt".
Hvis han nu laver et forsøg ved 450 grader og 40 atm og finder, at udbyttet er på 75% (tallene er lige meget). Dette vil altså sige at alle de delreaktioner har været de mest optimale.
Så foretager han det samme igen, med samme tryk etc. Men denne gang går en af delreaktionerne "gal", måske reagerer den med et forkert molekyle. Dette vil så "sprede sig" og påvirke alle de andre delreaktioner, hvorefter udbyttet vil blive mindre (eller større?)
Problemet er at han ikke kan styre alt, hvad der foregår i glasrøret, han kan kun styre de mest overordnede ting, som pres og temperatur eller mængde af reaktanterne.
Jeg ved ikke hvordan jeg ellers skal forklare det ;)
Jeg trækker udsagnet tilbage straks. Det var måske ikke særlig gennemtænkt, da jeg skrev det.
---
Det jeg mener, er, at det let "kan gå galt".
Hvis han nu laver et forsøg ved 450 grader og 40 atm og finder, at udbyttet er på 75% (tallene er lige meget). Dette vil altså sige at alle de delreaktioner har været de mest optimale.
Så foretager han det samme igen, med samme tryk etc. Men denne gang går en af delreaktionerne "gal", måske reagerer den med et forkert molekyle. Dette vil så "sprede sig" og påvirke alle de andre delreaktioner, hvorefter udbyttet vil blive mindre (eller større?)
Problemet er at han ikke kan styre alt, hvad der foregår i glasrøret, han kan kun styre de mest overordnede ting, som pres og temperatur eller mængde af reaktanterne.
Jeg ved ikke hvordan jeg ellers skal forklare det ;)
Svar #3
02. marts 2006 af Larsendrengen (Slettet)
Alt forladt.
Naturen er heldigvis sådan indrettet at laver du et eksperiment idag under givne forsøgsomstændigheder og får et resultat, ja så skulle du få nøjagtig samme resultat i morgen og overmorgen osv.
Det ville være uoverskuelige konsekvenser, hvis det ikke var tilfældet.
Jeg kan godt se hvad du mener, men svaret er nej - heldigvis. Der kan dog komme afvigelser af resultaterne, men der er som regel også mange parametre at spille på.
Får du f.eks. bare tilsat dine reaktanter i en anden hastighed til en reaktion, eller at omrøringen ikke har været så effektiv, så molekylerne kan reagerer ordentlig med hinanden, ja så vil der kunne opstå uønskede sidereaktioner og sideprodukter.
Naturen er heldigvis sådan indrettet at laver du et eksperiment idag under givne forsøgsomstændigheder og får et resultat, ja så skulle du få nøjagtig samme resultat i morgen og overmorgen osv.
Det ville være uoverskuelige konsekvenser, hvis det ikke var tilfældet.
Jeg kan godt se hvad du mener, men svaret er nej - heldigvis. Der kan dog komme afvigelser af resultaterne, men der er som regel også mange parametre at spille på.
Får du f.eks. bare tilsat dine reaktanter i en anden hastighed til en reaktion, eller at omrøringen ikke har været så effektiv, så molekylerne kan reagerer ordentlig med hinanden, ja så vil der kunne opstå uønskede sidereaktioner og sideprodukter.
Svar #4
02. marts 2006 af Larsendrengen (Slettet)
Jeg ved fra mit arbejde med organisk syntese at der kan være stor forskel på udbyttet af en reaktion jeg laver den ene dag og derefter igen nogle dage efter. Det skyldes dog oftest menneskelige faktorer så som afvejningsusikkerhed, benytter et andet termometer end første gang så temperaturen reelt ikke har været den samme. Renheden af udgangsstofferne kan også være forskellige og derved give forskellige urenhedsprofiler osv osv.
Derefter er det meget vigtigt at man er meget omhyggelig og noterer alle sine observationer ned. Ellers vil det være for den næste at kunne reproducere resultaterne.
Molekylerne reagerer nu engang som de gør under givne omstændigheder, og der skal nogle gange ikke meget til før reaktionen pludselig følger en anden rute og giver noget uønsket.
Derefter er det meget vigtigt at man er meget omhyggelig og noterer alle sine observationer ned. Ellers vil det være for den næste at kunne reproducere resultaterne.
Molekylerne reagerer nu engang som de gør under givne omstændigheder, og der skal nogle gange ikke meget til før reaktionen pludselig følger en anden rute og giver noget uønsket.
Svar #5
02. marts 2006 af hydrogen (Slettet)
Men er det fordi jeg ser hele situationen "for mikroskopisk", dvs. for detaljeret mht. at se på et enkelt tilfælde, hvor molekylet ikke reagerer med det samme molekyle, som det gjorde i forsøget før?
Hmm... Jeg synes det virker meget mærkeligt, men jeg bliver vist nødt til at acceptere det :)
Hmm... Jeg synes det virker meget mærkeligt, men jeg bliver vist nødt til at acceptere det :)
Skriv et svar til: Naturgas, elementarreaktioner
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.