Criterio de Weisz-Prater

Efectos de la difusión de poros sobre la velocidad de reacción química heterogénea.

El criterio de Weisz-Prater es un método utilizado para estimar la influencia de la difusión de poros en las velocidades de reacción en reacciones catalíticas heterogéneas. ^[1] Si se cumple el criterio, las limitaciones de difusión de los poros son insignificantes. El criterio es: ¿Dónde está la velocidad de reacción por volumen de catalizador, el radio de la partícula del catalizador, la concentración del reactivo en la superficie de la partícula y la difusividad efectiva ? La difusión suele realizarse en el régimen de Knudsen cuando el radio medio de los poros es inferior a 100 nm. Para un factor de efectividad dado, y un orden de reacción , n, la cantidad se define mediante la ecuación: para valores pequeños de beta, esto se puede aproximar utilizando el teorema del binomio : suponiendo que un orden de reacción da un valor igual a 0,1. Por lo tanto, para muchas condiciones, se pueden excluir las limitaciones de difusión de los poros. ^[2]
${\displaystyle N_{W-P}={\dfrac {{\mathfrak {R}}R_{p}^{2}}{C_{s}D_{eff}}}\leq 3\beta }$
${\displaystyle {\mathfrak {R}}}$ ${\displaystyle R_{p}}$ ${\displaystyle C_{s}}$ ${\displaystyle D_{eff}}$
${\displaystyle \eta }$ ${\displaystyle \beta }$
${\displaystyle \eta ={\dfrac {3}{R_{p}^{3}}}\int _{0}^{R_{p}}[1-\beta (1-r/R_{p})^{n}]r^{2}\ dr}$

${\displaystyle \eta =1-{\dfrac {n\beta }{4}}}$
${\displaystyle \eta =0.95}$ ${\displaystyle n=2}$ ${\displaystyle \beta }$ ${\displaystyle N_{W-P}\leq 0.3}$

Referencias

1. Weisz, PB; Prater, CD (1954). Interpretación de Medidas en Catálisis Experimental . Avances en Catálisis. vol. 6. págs. 143-196. doi :10.1016/S0360-0564(08)60390-9. ISBN 978-0-12-007806-6.
2. Vannice, M. Albert (2005). Cinética de reacciones catalíticas . Nueva York: Springer Science+Business Media. págs. 63–65.