当前课程知识点：冶金反应工程 > 第二章 反应动力学基础 > 第四讲 2.3 积分法处理动力学实验数据 > 积分法处理动力学实验数据
大家好
下面我们讲（解）知识点三
用积分法处理动力学实验数据
动力学实验数据，
是通过我们的动力学实验获得的
我们通常获得的数据
是这样的一种形式
反应时间t与所对应的反应物
或者是产物
它的浓度
或者是转化率
也就是t与C(浓度)的关系
或者t与X(转化率)的关系
经过数据处理之后
我们对它进行理论分析
最后，
就可以得到
反应级数和反应速度常数
处理实验数据的方法
一般有四种方法
积分法
微分法
半衰期法和时间比法
我们将逐步进行讲解
积分法，
一般适用于均相反应
又适合多相反应
当反应的机理明确的时候
或者是速度表达式
比较简单的时候
我们一般采用积分法来处理
积分法处理实验数据的时候
实验数据往往是分散的（离散的）
通常情况下
我们一般采用先用积分法试探，
如果不成功的话，
我们才会使用微分法处理。
今天我们就讲一讲
积分法处理实验数据的步骤
积分法处理实验的步骤，
主要分为以下几步：
第一，
先从实验中
获得几组不同时间t
及相应的物质浓度C的实验数据
第二，根据我们对反应的认识情况
假定所研究的反应
是一级反应
或者是二级反应
并写出我们的速度方程式(根据级数写方程)
第三，把我们所假设的速度方程式
进行积分整理
得到我们浓度C
与时间t的一个关系式
并且化分(化解)成直线关系
第四，用我们的实验数据
代入到我们的表达式中
进行做图
如果我们所得到的图形
与我们所假设的直线关系相吻合的话
那就说明我们假设的反应级数
是正确的
否则的话
我们就需要按照上面的步骤
重新（进行）假设，（反复）
直到我们最后得到的关系式
与我们所假定的关系式
完全一致为止。
这样确定反应级数之后
我们就可以根据我们所得到
直线的斜率
去确定我们的反应速度常数k
最终，
可以写出该温度下
所对应的动力学方程式
(下面)我们举例说明一下
如何使用积分法
去处理我们的实验数据
比如说我们对于一个反应来讲
这个反应是一级不可逆反应
由A→R
那么我们根据对化学反应的认识
我们假定它为一级反应
那么它的表达式
就可以写成负的dCA/dt
=K*CA的1次方
如果按照转化率的方式进行表达
我们的速度式，
就是我们后面这个式子
就可以写成dXA/dt
/dt
=K*(1-XA)
我们对上面的式子分别进行积分
可以得出我们下面两个式子
我们可以看到
式子的左边和右边
会呈现一个直线的关系
分别是T与-ln(CA/CA0)
这边是T与-ln(1-XA)
如果我们用实验数据
对上面的式子进行作图
就会得到一个
通过原点的直线
这样的话
我们就可以通过
测量它的斜率
来确定
我们所对应的
反应速度常数K
这就是我们积分法处理实验数据的步骤
如果我们对上面的数据处理之后
并没有形成一个直线关系
那么我们需要做的就是
对我们的反应进行进一步(重新)假设
比如说我们假设成二级反应
那么上面，
速度表达式
所变换的
就是我们式子
右边这个式子
就是K*CA的1次方
变成K*CA的平方
同样对上面的式子进行积分
就可以得到
我们的一个另外的
直线关系
同样用数据作图的方法
去求解我们的斜率
直到我们所做的假定
与我们所绘制的图形
完全一致
下面，
我们这个表中列出了
对于单一反应的0级、1级、2级
以及不可逆反应的1级的
反应速度表达式
以及所对应的
反应速度式的积分式
这个式子是我们书中
常见的表达式
所以说我们刚才
以1级不可逆为例
进行讲解
这个表是
恒容反应的动力学方程式
以及它的积分式
在本书中常见的反应
主要是单一反应的
0级、1级、2级
以及我们的不可逆反应的
1级表达式
好，我们来回顾一下
我们知识点3
所讲的所有内容
我们知识点3
积分法处理动力学数据的
重点内容，
就是要记住我们积分法
处理实验数据的步骤
分别是（1）实验数据的t与C的关系
（2）根据反应认识
确定反应级数
（3）加以积分整理
确定直线关系
（4）用实验数据，
去绘图
直到我们的假设与我们
所绘制的图形完全一致为止
好，我们本讲到此结束（谢谢）
-第一讲 冶金反应工程学的创立与发展-冶金反应工程学的范畴与内容-冶金反应工程学的数学模型-冶金反应装置概述
--1 冶金反应工程学的创立与发展-冶金反应工程学的范畴与内容-冶金反应工程学的数学模型-冶金反应装置概述
-第一章 绪论--章节测验
-第一讲 序言
--序言
-第二讲 2.1 反应动力学的基本概念
-第三讲 2.2 动力学参数及化学反应速度式的确定
-第四讲 2.3 积分法处理动力学实验数据
-第五讲 2.4 微分法处理动力学实验数据
-第六讲 2.5 确定反应速度的其他方法
-第二章 反应动力学基础--章节测验
-第一讲 5.1 均相反应器的分类
--均相反应器的分类
-第二讲 5.2 间歇反应器(BCMT)
-第三讲 5.3 活塞流反应器(CCMT)
-第四讲 5.4 全混流反应器(CPFR)
-第五讲 5.5 理想反应器生产能力比较
-第五章 理想反应器--章节测验
-6.1 停留时间分布（RTD）的概念
-6.2 停留时间分布的实验测定
-6.3 根据停留时间分布分析流型
-6.4 物料的混合及对反应的影响
-6.5 流动模型-扩散模型
-- 流动模型-扩散模型
-6.6 流动模型-槽列模型和组合模型
-第六章 非理想流动--章节测验
