Capitolo 11 I FONDAMENTI CHIMICO-FISICI DEI PROCESSI: CINETICA CHIMICA, CATALISI, REATTORI Come si è visto nel precedente capitolo, la termodinamica chimica indica le condizioni perché una reazione sia spontanea (∆G < 0) ma non quelle sufficienti per la sua effettiva realizzazione. Molte reazioni risultano favorite termodinamicamente a bassa temperatura: le combustioni, la sintesi del metanolo e quella dell’ammoniaca, solo per citare alcuni esempi. Invece, per far sì che avvengano, si deve ricorrere a condizioni operative del tutto diverse, magari che sfavoriscono la termodinamica, come per la sintesi di metanolo e ammoniaca, ma essenziali per avere una cinetica favorevole. necessarie La innanzitutto permette di conoscere la velocità con cui decorre una reazione in determinate condizioni, cioè la quantità di sostanza che si trasforma nell’unità di tempo e quindi il flusso termico ad essa associata. È evidente come queste informazioni siano di primaria importanza nella progettazione dei reattori chimici e nello studio sulla fattibilità di un processo. Studia inoltre i fattori che influenzano la velocità di reazione e permette di formulare ipotesi sull’intimo meccanismo con cui decorrono le reazioni. Un meccanismo di reazione energeticamente possibile è essenziale perché una reazione avvenga. Spesso è necessaria la presenza di altre sostanze, i catalizzatori, che, pur non partecipando al bilancio della reazione, rendono possibile un meccanismo più favorevole rispetto a quello della reazione “ ” (non catalizzata). I dati di cinetica e di termodinamica sono essenziali per la progettazione del , le cui caratteristiche principali verranno illustrate brevemente, mentre le problematiche relative al loro dimensionamento verranno affrontate nel prossimo volume. cinetica chimica termica reattore chimico