ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия и феноменологические критерии саморазвития открытых элементарных каталитических систем из "Теория саморазвития открытых каталитических систем" Развитие открытых элементарных каталитических систем должно происходить в условиях их длительного существования на постоянной базе, в которых возможны посл дО вательные превращения природы центра катализа в виде цепи (1). [c.38] Процесс может быть или изохорным, или изобарным изотермическим. Предполагается, что реакция (3) обладает большим термодинамическим потенциалом, т. е. при ее осуществлении освобождается много Энергии, например, такой реакцией может быть какая-либо экзотермическая реакция. [c.39] ИСТИННОЙ скоростью каталитического акта Как легко видеть, в основной комплекс условий входят все те условия, которые должны соблюдаться, согласно 6, при определении абсолютной каталитической активности катализатора в базисной реакции (3). [c.40] Условие 3. Вместе с основным комплексом постоянных условий длительного существования открытых элементарных каталитических систем на постоянной базе, которые по существу можно поддерживать без изменения стационарности системы неограниченное время, должен существовать переменный комплекс случайных условий, совмещение которого с основным комплексом не приводит к прекращению жизни каталитических систем, не устраняет условий осуществления базисной реакции (б), но приводит к последовательным нарушениям стационарности открытой системы. Если эти нарушения не связаны с изменением абсолютной каталитической активности центра катализа, т. е. по условиям 6 они не запоминаются конституционной сферой, то после прекращения действия возмущающего фактора открытая каталитическая система возвратится к прежнему уровню стационарности. Если же нарушение стационарности вызвано необратимым изменением природы центра катализа и абсолютной каталитической активности, то система придет к другому уровню стационарности. В случае ряда последовательных нарушений стационарности такого рода м,ожет возникнуть цепь последовательных, самопроизвольных превращений центров катализа, (1), которая будет связана со сменой ряда разнородных открытых каталитических систем, существующих на одной и той же базе. При этом в каждой открытой каталитической системе, связанной с любым центром катализа цепи (1), устанавливается свое стационарное состояние, характеризуемое постоянным составом и структурой конституционной сферы, определенной цикличностью процессов в кинетической сфере и постоянной скоростью базисной реакции. [c.40] К случайным условиям переменного комплекса можно отнести микрофлуктуации постоянных условий основного комплекса, неизбежные на молекулярном уровне, и нормальные ошибки, допускаемые при реальном осуществлении условий постоянного комплекса. В качестве одной из таких нормальных ошибок может быть появление в сфере существования каталитических систем (4) случайных примесей различных Посторонних веществ, заносимых вместе с потоком реагирующих веществ. Такими примесями могут быть любые простые и сложные вещества, появляющиеся по отдельности в любой последовательности друг за другом или в любых сочетаниях друг с другом. Могут оказывать влияние и эпизодические. внешние воздействия, как например свет, ионизирующие излучения, электрические и магнитные поля и пр. Все факторы переменного комплекса условий относятся к факторам внешней среды. [c.40] На основании самых общих соображений и логического анализа явления саморазвития открытых элементарных каталитических систем следует, что существуют четыре эмпирических закономерности, ограничивающие условия саморазвития этих систем и отражающие фактические особенности явления саморазвития и его условия. [c.41] Статистический закон развития. Саморазвитие каталитйческих систем возможно, если возможны необратимые изменения природи центров катализа, т. е. вероятность изменения природы центра катализа в одном каталитическом акте в условиях саморазвития должна быть больше нуля. [c.41] Этот случай,. наблюдающийся в большинстве реальных каталитических процессов, будем считать неклассическим катализом в нем дбпускается определенная, пУсть даже очень малая, вероятность изменений природы центра катализа в ходе каталитической реакции. [c.43] Эволюционное изменение центра катализа может произойти в завершающий момент стадии 14-1 Идеального осуществлейия каталитических актов на центре катализа исходной природы К . Согласно условию 3 ем. 8) такой момент йаступает в результате воздействия какого-либо из факторов временного комплекса случайных условий (факторов внешней среды). [c.44] В стадии 4-11 происходит Лмакс каталитических актоб, из них акты от 1 до макс —1 идеальные, с постоянной природой центра катализа Кь а последний макс-ный акт приводит к изменению природы центра катализа Кг— -К +1- Каждый из каталитических актов дайной стадии — равновероятное несовместимое случайное событие, в то же время все идеальные каталитические акты и акт, приводящий к изменению Кг- Кад, образуют группу противоположных нёсоЬместимых событий. Сказанное иллюстрирует табл. 1. [c.44] Следовательно, даже при р- 0 (что свойственно практически идеальным саталитическим системам) переход K - Kг+l может произойти пр достаточном увеличении числа каталитических актов. [c.46] При осуществлении стадии +1 произойдет эволюционное изменение центра катализа причем в соответствии с определенным изменением состава и строения центра катализа произойдет какое-то изменение его каталитических свойств, в частности основного свойства — величины абсолютной каталитической активности aQ- ai+l. [c.48] Не останавливаясь пока на вопросе о том, насколько может быть ( больше или меньше случайная дискретная величина аг+1 по сравнению с исходной величиной щ, рассмотрим вероятности положительных (+) и отрицательных (—) изменений каталитической активности центра катализа и вероятйость сохранения прежней величины каталитической активности (0) при однократном изменении природы центра катализа. [c.48] Как следует из физического смысла рассматриваемого явления, вероятность перехода йг- -аг+ (0) должна быть ничтожно малой, в то время как вероятности переходов а - -а-г+1 (-Н) и аг- а4+1 (—) должны быть большйл и и в сумме составлять величину, близкую к единице. [c.49] Однако если рассмотреть множество конкретных случаев однократного эволюционного изменения природы центра катализа, то частота появления положительного и отрицательного результатов изменении активности должна быть одинакова. В противном случае не будет вь1пол-няться основное требование о случайности самих рассматриваемых величин г+ь и будет допущен произвол. [c.49] Вернуться к основной статье