Konversioon (keemia)

Joonis 1. Järjestikused reaktsioonid: kontsentratsioonide muutus ajas – lähteühend A(roheline), vaheprodukt B (sinine), lõppsaadus C (punane) ja B+C (punktiir)

Joonis 2. Produktide molekulkaalu sõltuvus konversioonist astmelise (punane kõver) ja elava (must kõver) polümerisatsiooni korral

Konversioon on aine muundamine keemilises reaktsioonis, kus lähteaine(te)st saadakse produkt või vaheprodukt.

Konversiooni kiirus on sünonüüm reaktsiooni kiirusele.

Konversioon näitab võtmereagendi ärakasutamist ehk läbireageerimise määra, mida võib väljendada kas protsentides või osana tervikust. Selleks kasutatakse ka mõistet konversiooni aste. Samas tähenduses esineb ka mõiste reaktsiooni sügavus. Reaktsiooni katkestamine madalal konversiooni astmel on vajalik, kui soovitud produkt(id) astuvad edasi reaktsiooni. Joonisel 1 on kujutatud järjestikused reaktsioonid, kus produkti B saamiseks tuleb protsess katkestada konversioonil 50–70%.

Konversiooni kõverad

Konversiooni kõverad näitavad reaktsiooni produktide (suhtelise) sisalduse muutust sõltuvalt protsessi konversiooni astmest. Raskesti reprodutseeritavate keeruliste katalüütiliste reaktsioonisüsteemide korral lubavad need kõverad teha järeldusi produktide moodustumise teede (parthways) kohta. Konversiooni kõverate analüüs võimaldab hinnata konkureerivate reaktsioonide osakaalu. Konversiooni kõverate nullkonversioonile ekstrapoleerimisel saadav ordinaattelje lõik (intercept) näitab paralleelsete reaktsioonide osakaalu ning kõverate languse/tõusu nurk on seotud konsekutiivsete reaktsioonidega, st produktide edasiste reaktsioonidega süsteemis.

Konversiooni mudel

Konversiooni mudel on reaktsiooni kineetika mudel, kus reaktsiooni aeg on välja taandatud ja komponentide kontsentratsioonide muutused esitatakse funktsioonina ühe lähteaine kontsentratsiooni muutuse suhtes. Selleks määratakse lähteainete ja produktide suhtelised sisaldused mitmel konversiooni astmel. Komponentide kineetilised võrrandid jagatakse läbi ühe (võtme)reagendi kineetilise võrrandiga:

d(produkt)/dt : d(reagent)/dt = d(produkt)/d(reagent)

See meetod on kasutatav näiteks Lewisi happekatalüütiliste reaktsioonide korral, kus katalüsaatori aktiivsust ja seega reaktsiooni kiirust mõjutavad oluliselt raskesti määratavad ja mittereprodutseeritavad lisandid (näiteks niiskus).

Vaata ka

• Reaktsiooni kiirus
• Keemiline reaktsioon
• Keemiline kineetika
• Reaktsiooni mehhanism
• Statsionaarne olek

Kirjandus

• Elvi Muks. Pathways to the Higher Products in Lewis Acid Catalysed Additions of Allylic Chlorides to Isoalkenes and Isoprene. – J. Chem. Research (S) 1995, 496-497.
• Леетс К. В., Тенг С. Э., Савич Т. О. К изучению ионно-каталитической теломеризации. VII. Об изомеризации терпеновых галогенопроизводных в условиях катионной теломеризации. Ж. Орг. Хим., 10(2), 164-167 (1974).
• Lääts, Koit. Quantitative modelling of chemical reactions. 1. Quantitative approach to investigating complex chemical reactions. A conversion model of reaction. Proc. Estonian Acad. Sci. Chem. 1989, 38 (4), 230-237.