時空間效應(yīng)是指我們在中試放大過程中，由于反應(yīng)時空間的不同，導(dǎo)致我們在中試放大中的反應(yīng)速率和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室小試時候反應(yīng)速率不同而引起各種變化的現(xiàn)象 。

在中試放大過程中，由于中試放大過程中反應(yīng)容器大小和實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)時候容器大小的不同，也就是反應(yīng)空間的不同，導(dǎo)致了我們的化學(xué)反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)過程和中試生產(chǎn)反應(yīng)過程中在微觀環(huán)境方面略微有些不同，包括物質(zhì)的傳遞，熱量的傳遞和化學(xué)反應(yīng)速率的變化以及積累都會有些細(xì)微的差別，而這個差別積累起來就是我們生產(chǎn)中常說的放大效應(yīng)。同時間，由于空間的變化，導(dǎo)致了傳遞速率的變化也不一樣，反應(yīng)時間也不一樣；由于時間和空間的雙重作用，導(dǎo)致了我們放大過程中出現(xiàn)了種種問題，這種現(xiàn)象我們稱之為時空間效應(yīng)。

可以這么假設(shè)，我們假設(shè)同等濃度的體系中，粒子相撞的總機(jī)會是等同的，但是如果我們的空間足夠小，只有兩個粒子，他們相撞的機(jī)會如何？如果我們的空間足夠大，而粒子漸漸的多了起來，它們的碰撞幾率是否還是一樣？假設(shè)是一樣的，但是我們的反應(yīng)幾率依然下降了，這是為什么？因?yàn)樵跓o窮小的時候，只有兩個粒子的時候，只有兩個粒子相撞的機(jī)會，這個是百分之百的幾率，也是百分之百的反應(yīng)幾率。但是當(dāng)粒子逐漸增多后，就有了相同粒子相撞的機(jī)會，多了無效碰撞的幾率，有效碰撞的幾率就變小了，也就是說實(shí)際上的反應(yīng)幾率已經(jīng)變小了。因此在空間變化增大的時候，即使我們的濃度仍然保持不變，相同空間內(nèi)的粒子數(shù)目還是一致，但實(shí)際上它們相互間碰撞的有效幾率已經(jīng)變小了，我們實(shí)際的反應(yīng)速率也就已經(jīng)下降了，這就是放大的時空間效應(yīng)。

時空間效應(yīng)存在于我們所有的反應(yīng)中，這是構(gòu)成放大效應(yīng)的主體組成部分

由于時空間效應(yīng)的存在，使得我們在中試放大和生產(chǎn)過程中必然要設(shè)置新的反應(yīng)時間和新的工藝參數(shù)，這是中試放大和生產(chǎn)過程中最常見的問題

我們中試和生產(chǎn)要設(shè)置新的反應(yīng)參數(shù)，但是新的反應(yīng)參數(shù)并不只是我們中試科研人員研究的目標(biāo)，我們的目標(biāo)更多的應(yīng)該放在兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系上，這樣有利于我們更快更好的去設(shè)置新的工藝參數(shù)和反應(yīng)參數(shù)。

我們常說中試生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室有所不同，是的，從表面上卻是有所不同，參數(shù)會有所變化，而且達(dá)到目的的手段也會有所不同，這是實(shí)驗(yàn)室和中試生產(chǎn)表面上的區(qū)別。但兩者的本質(zhì)還是一樣，都是同一個基本反應(yīng)，但是是不同的反應(yīng)量在不同的反應(yīng)空間內(nèi)進(jìn)行的同一個化學(xué)反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)和中試生產(chǎn)反應(yīng)兩者均屬同一個反應(yīng)，但是由于時空間效應(yīng)的存在，以及三傳的不同，兩者在相同的起始反應(yīng)參數(shù)下，實(shí)際反應(yīng)過程里的微觀環(huán)境還是略微有些不同，這是個細(xì)微的差別，但是這個微觀差別經(jīng)過時間空間積累起來，就會變成一個很大的差異，導(dǎo)致了我們相同的工藝參數(shù)在實(shí)驗(yàn)室和中試生產(chǎn)兩方面往往得到不同的結(jié)果，或者甚至截然不同的結(jié)果。 

因此我們中試科研人員最應(yīng)該思考的是我們已經(jīng)研發(fā)好的工藝中，在實(shí)驗(yàn)室的條件下，在那個微觀環(huán)境里究竟能夠達(dá)到什么樣的平衡，而將這個平衡放到生產(chǎn)過程中，放大到百倍千倍的反應(yīng)器中，我們究竟用什么樣的手段和過程才能達(dá)到這個平衡，這才是我們最需要研究的東西，而不是為了產(chǎn)品的收率和質(zhì)量盲目的研究新的參數(shù)，當(dāng)然這并不是說研究新的參數(shù)是不對的，而是說我們要明白為什么來研究新的參數(shù)，以及研究這個新的參數(shù)所要達(dá)到的結(jié)果，這樣我們的選擇和研究會更加的有目的性，更加的快捷。

所以說實(shí)驗(yàn)室工藝和生產(chǎn)工藝兩者是相通的，用數(shù)學(xué)的語言，也可以這么說，兩者是同一個積分元在不同積分區(qū)間得到的不同結(jié)果

為了更清晰的研究反應(yīng)過程中出現(xiàn)的問題，我們可以將微積分的概念引入到現(xiàn)代化工反應(yīng)中，對整個化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行分析和模擬，進(jìn)而得到工藝中那些有些地方有紕漏，那些地方可以做的更好，這就是微積分過程模擬和分析的作用

下面我來解釋一下微積分過程模擬和分析的基本工作原理

微積分過程模擬和分析主要是將每一個操作都分解成一個個細(xì)微的過程，將其分解成一個個分子之間的反應(yīng)，而傳熱，傳遞也被量化到分子之間的過程，當(dāng)我們將其都量化到分子之間的反應(yīng)的時候，實(shí)驗(yàn)室的反應(yīng)，和中試生產(chǎn)中的反應(yīng)其實(shí)是完全一模一樣的，兩者的不同就是在于空間效應(yīng)的存在，使得兩者之間的反應(yīng)速率變化和積累速度都有些差別，當(dāng)然物質(zhì)的傳遞速度也是有些細(xì)微的差別，而當(dāng)這個差別積累到一定的程度之后，就會使得我們的反應(yīng)物，產(chǎn)物或者整個反應(yīng)體系產(chǎn)生這樣那樣的影響。

這就是放大效應(yīng)（時空間效應(yīng)），放大效應(yīng)是時時刻刻存在著的，不過是有時候顯現(xiàn)在我們的可測數(shù)據(jù)中，有時候存在于我們未曾測過的數(shù)據(jù)當(dāng)中。

而使用微積分過程模擬和分析可以讓我們更好更快的找到這個細(xì)微的差別，以及這個差別積累的區(qū)間，因?yàn)橐话銇碚f只有在特定的區(qū)間內(nèi)，放大效應(yīng)才會表現(xiàn)的特別明顯，因?yàn)樵谶@個區(qū)間，正好是某個反應(yīng)物質(zhì)或者產(chǎn)物，或者是體系中的某種物質(zhì)敏感的區(qū)域，于是特殊的區(qū)間，引發(fā)了特別的反應(yīng)和變化，我們的放大效應(yīng)就會表現(xiàn)的如此明顯。

而需要覺察到這個細(xì)微的差別，這就需要我們具備出色的洞察力，對反應(yīng)特性，產(chǎn)物特性，整個反應(yīng)體系都要特別的熟悉，我們需要熟知在這個體系下，有什么改變是允許的，有什么改變是不允許的，那么在這種狀況下，我們就可以利用微積分對我們的工藝進(jìn)行模擬和分析，我們可以假設(shè)有幾種不同的反應(yīng)過程，然后我們將這幾個過程進(jìn)行分解，分解成一個個細(xì)微的過程，看在這些細(xì)微的過程中，哪一個過程更為合理，合理的原因是什么，進(jìn)而我們可以得到我們優(yōu)化工藝的方向

我們以簡單常見的例子來說明一下時空間效應(yīng)，也就是放大效應(yīng)。

酸堿中和是化學(xué)反應(yīng)中最簡單的反應(yīng)，我們就用這個來說明一下。

在化學(xué)反應(yīng)中，用酸來中和反應(yīng)中的堿性物質(zhì)，并用酸析的方式來獲得產(chǎn)物十分的常見，但是常見的反應(yīng)過程也是有著這樣那樣的放大效應(yīng)的。

首先不可避免的就是熱效應(yīng)，也就是放熱問題。在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)里邊，我們很少會考慮到酸堿放熱的問題。但是在大生產(chǎn)過程中，我們必須要考慮到放熱問題的。因?yàn)榈囊话愕挠袡C(jī)化合物很多不是對熱敏感，就是對酸堿敏感。

在實(shí)驗(yàn)室過程中，一般由于中和或者滴酸滴堿過程時間比較短，很少有必要去考慮這個過程對反應(yīng)產(chǎn)物會造成什么樣的影響；但是在生產(chǎn)過程中，由于酸堿中和放熱是比較厲害的，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，對于熱敏物質(zhì)會造成很大的影響，使得我們不得不去控制我們的滴加速度。這就是實(shí)驗(yàn)室工藝和大生產(chǎn)工藝方面一個很明顯的不同。

實(shí)驗(yàn)室工藝?yán)锩?，我們中和或者滴酸滴堿的時候，很少考慮到速率問題，因?yàn)闀r間太短，沒有考慮的必要，同時也由于實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)的量比較少，也不會考慮別的問題。我們以一個滴酸過程為例來說明。

在生產(chǎn)中，碰到這么一步反應(yīng)，需要滴酸來中和反應(yīng)物，同時也需要滴酸來析出反應(yīng)的產(chǎn)物。我們在生產(chǎn)過程中，總是碰到有的料好甩，好分離，殘留低，有的料就是難甩，難分離，殘留高。這里面就涉及到一個滴酸速度的問題。這是一個非常簡單的放大效應(yīng)的例子。我們在實(shí)驗(yàn)室中和的過程中是不需要考慮到滴加速度的，但是生產(chǎn)過程中為什么必須要考慮呢？因?yàn)檫@步反應(yīng)產(chǎn)物涉及到一個殘留的問題。我們都知道，中和必然產(chǎn)生鹽分，析出就有可能造成包裹殘留；而殘留的鹽分高低則會對下一步反應(yīng)就會產(chǎn)生影響。為什么同樣的，我們也要問，為什么實(shí)驗(yàn)室的殘留能達(dá)標(biāo)，生產(chǎn)上就不一定達(dá)標(biāo)呢？一般來說，實(shí)驗(yàn)室的攪拌速率相對比較高，實(shí)驗(yàn)室通過酸堿析出的產(chǎn)品顆粒都比較小，包裹也就小，洗滌就會更方便，而生產(chǎn)中，攪拌速率相對來說要低一些，析出的時間相對較長，析出的產(chǎn)品顆粒都比較大，包裹也相對要厲害一些。這就是一個單純的析出過程的放大，它也是有放大效應(yīng)的。如何控制我們產(chǎn)品的鹽分殘留呢？這就需要我們控制產(chǎn)品在析出過程中的滴加速度，這個滴加速度不宜過快，過快，則產(chǎn)生的產(chǎn)品顆粒比較大，包裹殘留就比較厲害（當(dāng)然，這只是假設(shè)我們的產(chǎn)品對酸堿的敏感度較小的情況下的一種設(shè)定。如果對酸堿敏感的話，我們的工藝操作相對就要變得更為復(fù)雜和精確了）；所以，單純的操作過程也可以對我們工藝的最后結(jié)果產(chǎn)生影響的；一個簡單的滴酸過程也是有著放大效應(yīng)的。

所以，這就要求我們科研技術(shù)人員對工藝要有著更深一步的認(rèn)識，工藝不是簡單的幾個參數(shù)就能夠得到最后合格的產(chǎn)品的，每一步反應(yīng)，每一個過程，每一個操作，都要仔細(xì)分析和研究，才能夠做出更完美的工藝來。