reaktionsvolymer

Reaktionsvolymer är den volym i vilken en kemisk reaktion sker. Termen kan avse volymen i en lösning, i en reaktor eller i en gasfas. Vanliga enheter är liter (L) eller milliliter (mL). Reaktionsvolymen påverkar direkt koncentrationerna av reaktanterna, eftersom koncentrationen c_i = n_i / V, där n_i är antalet mol av ämnet. Eftersom reaktionshastigheter ofta är funktioner av koncentrationerna, är volymen en central parameter för hur snabbt en reaktion förlöper.

I gasfas regleras volymen av lagen PV = nRT. Vid förändrat tryck eller temperatur ändras volymen och därmed koncentrationerna av gaserna. För kontinuerliga processer används ofta resonemang kring residence time, τ = V / F, där F är volymflödet, vilket beskriver hur länge ämnena stannar i systemet.

Volymförändringar uppstår vid blandning av lösningar; slutvolymen är normalt nära summan av de ingående volymerna men avvikelser kan uppstå på grund av interaktioner mellan ämnena och temperaturförändringar. Sådana avvikelser påverkar koncentrationerna och därigenom kinetiken.

Viktiga relaterade begrepp är partial molar volume, som beskriver hur mycket volym en liten mängd av ett ämne tillför en blandning, och olika tillstånds- och termodynamiska faktorer som kan förändra reaktionsvolymen vid ändrade tryck och temperatur.

Användningsområden inkluderar experimentell beräkning av koncentrationer, utbyte och avkastning samt design och kontroll av industriella reaktorer där volymen styr bland annat temperaturhållning och residenstid.