Образование окиси этилена происходит при участии молекулярно адсорбированного кислорода на поверхности катализатора. При этом активная форма «молекулярного» кислорода является ответственной за целевую реакцию окисления этилена с образованием окиси этилена. Адсорбированный «атомарный» кислород, в свою очередь, приводит к протеканию более глубоких реакций окисления этилена и окиси этилена с образованием двуокиси углерода и воды. Введение в реакционный газ в процессе окисления этилена в качестве промотора дихлорэтана или других хлорорганических соединений обусловлено необходимостью ингибирования процесса адсорбции «атомарного» кислорода, не влияя при этом на формирование активного «молекулярного» кислорода, что способствует повышению селективности процесса:
Ag + O2 ® AgO2
AgO 2 + C2H4 ® AgO + H2C -- CH2
O
4 AgO + C2H4 ® 2CO + 2H2O + 4Ag
В действительности превращение этилена в окись представляет собой совокупность большего числа элементарных реакций, идущих по цепному радикальному механизму. Оптимальное время пребывания реакционной смеси в зоне реакции составляет 0,4-1,5 секунды.