1.1 Название курса - Кинетика гетерогенных каталитических реакций, данный курс реализуется в рамках специальности "Катализ и адсорбция", относится к естественнонаучным специальным дисциплинам, вузовская компонента.

1.2 Цели и задачи курса.

Дисциплина "Кинетика гетерогенных каталитических реакций" предназначена для ознакомления студентов, обучающихся на кафедре "Катализ и адсорбция", с основами формальной кинетики гетерогенных каталитических реакций.

Кинетика каталитических реакций и теория процессов переноса являются основой математического моделирования каталитических процессов и базой для курса "Теоретические основы химической технологии".
Основной целью освоения дисциплины является повышение общеобразовательного и узкоспециального уровня знаний студентов, обучающихся на кафедре "Катализ и адсорбция".
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса, сформулированные в разделах программы.

1.3. Требования к уровню освоения содержания курса.

По окончании изучения указанной дисциплины студент должен:

иметь представление о кинетике гетерогенных каталитических реакций

знать основные законы и понятия формальной кинетики каталитических реакций

уметь применить полученные знания на практике

1.4. Формы контроля

Итоговый контроль. Для контроля усвоения дисциплины учебным планом предусмотрен зачет.

Текущий контроль. В течение семестра выполняются самостоятельные задания, без выставления оценок в ведомость контрольной недели на факультете.

2.1. Новизна курса (научная, содержательная; сравнительный анализ с подобными курсами в России и за рубежом), его актуальность - для дисциплин специальной подготовки. Учебников по данному курсу не существует, сделать сопоставительный анализ не представляется возможности.

2.2. Тематический план курса (распределение часов):

2.3. Содержание отдельных разделов и тем.

2.4. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы (в объеме часов, предусмотренных образовательным стандартом и рабочим учебным планом данной дисциплины) - согласно содержанию отдельных разделов и тем курса (см. пункт 2.3.), например:

1. Записать кинетические модели реакций с известным детальным механизмом для случаев стационарного и нестационарного протекания реакции, пользуясь законом действующих поверхностей и гипотезой о квазистационарном протекании реакции.
2. Записать стационарное кинетическое уравнение для реакции с известным детальным механизмом, пользуясь уравнением стационарности стадий.
3. Получить стационарное кинетическое уравнение для реакции с известным детальным механизмом, пользуясь методами теории графов.
4. Провести исследование устойчивости в малом для стационарных состояний реакции с известным детальным механизмом.

3.2. Темы рефератов (курсовых работ), если это предусмотрено учебным планом при освоении дисциплины. - не предусмотрено.

3.3. Образцы вопросов для подготовки к зачету - согласно содержанию отдельных разделов и тем курса (см. пункт 2.3.)

1. Наблюдаемый порядок реакции, наблюдаемая энергия активации - для каталитических реакций с линейным механизмом.
2. Применение теории графов для вывода стационарного кинетического уравнения. Формула Мэзона.
3. Исследование устойчивости нестационарных кинетических уравнений.
4. Степень использования пористой структуры зерна катализатора. Модуль Тиле-Зельдовича.
5. Внутренне-диффузионная область. Влияние процессов внутреннего переноса на скорость реакции.
6. Модели идеального и реального адсорбированного слоя.
7. Общая форма стационарного кинетического уравнения для линейных механизмов каталитических реакций.
8. Маршруты реакции. Уравнение стационарных реакций.
9. Кинетическая модель реакции. Требования к кинетической модели. Прямая и обратная кинетическая задача.
10. Статические методы изучения кинетики гетерогенных каталитических реакций. Статический реактор.
11. Режим идеального смешения. Преимущества и недостатки реактора идеального смешения.
12. Режим идеального вытеснения. Преимущества и недостатки реактора идеального вытеснения.
13. Скорость химической реакции. Механизм химической реакции. Закон действия масс и закон действующих поверхностей.
14. Теория стационарных реакций. Квазистационарность.
15. Внешне-диффузионная область. Влияние процессов переноса массы и тепла из потока на скорость каталитической реакции.

3.4. Список основной и дополнительной литературы

Литература

1. Г.К.Боресков, Гетерогенный катализ - М., Наука, 1986.
2. Д.А.Франк-Каменецкий, Диффузия и теплопередача в химической кинетике - М., Наука, 1987.
3. Г.С.Яблонский, В.И.Быков, А.Н.Горбань, Кинетические модели гетерогенно-каталитических реакций - Новосибирск, Наука, 1983.
4. О.В.Крылов, Б.Р.Шуб, Неравновесные процессы в катализе - М., Химия, 1990
5. А.Ю. Закгейм, Введение в моделирование химико-технологических процессов - М., Химия, 1973
6. Ю.И.Пятницкий, Н.В.Павленко, Н.И.Ильченко. Введение в нелинейную кинетику гетерогенного катализа - Киев, 1998.
7. G..S.Yablonskii, V.I.Elokhin. Kinetic Models of Heterogeneous Catalysis - in: Perspectives in Catalysis, J.M.Thomas & K.I.Zamaraev, eds., IUPAC-Blackwell Scientific Publications, 1991, p.191-249
8. О.В. Крылов. Гетерогенный катализ. Учебное пособие в 4-х частях. Под ред. В.Н. Пармона. - Новосибирск, НГУ, ИК СО РАН, 2002.

3.5. Для изучения дисциплин, которые предусматривают использование нормативно-правовых актов, указывать источник опубликования. Таковые отсутствуют.