Импульс электрического поля реакций

Для процессов с переносом протона наибольшее число результатов получено релаксационными и электрохимическими методами. Последние были широко использованы также для изучения реакций диссоциации комплексных соединений. Суть релаксационных методов состоит в том, что реакцию, скорость которой необходимо изучить, доводят до состояния равновесия, а затем нарушают равновесие за счет какого-либо внешнего параметра, например температуры (метод температурного скачка), давления (метод скачка давления) или наложения сильного электрического поля (метод электрического импульса). Если изменение этих параметров произвести очень резко, то можно при помощи соответствующей аппаратуры следить за тем, как система в течение определенного времени приходит в новое состояние равновесия. Время релаксации системы зависит от скоростей прямой и обратной реакций. Релаксационные методы позволяют изучать реакции с временами полупревращения от 10" до 1 с. Накладываемое на равновесную систему [c.81]

Для п )оцессов с переносом протона наибольшее число результатов получено релаксационными и электрохимическими методами. Последние были широко использованы также для изучения реакций диссоциации комплексных соединений. Суть релаксационных методов состоит в том, что реакцию, скорость которой необходимо изучить, доводят до состояния равновесия, а затем нарушают равновесие за счет какого-либо внешнего параметра, например температуры (метод температурного скачка), давления (метод скачка давления) или наложения сильного электрического поля (метод электрического импульса). Если изменение этих параметров произвести очень резко, то можно при помощи соответствующей аппаратуры следить за тем, как система в течение определенного времени приходит в новое состояние равновесия. Время релаксации системы зависит от скоростей прямой и обратной реакций. Релаксационные методы позволяют изучать реакции с временами полупревращения от 10 з до 1 с. Накладываемое на равновесную систему возмущение может быть однократным или периодическим (ультразвуковые и высокочастотные методы). Отклонение системы от состояния равновесия оказывается небольшим. Так, в методе температурного скачка температуру повышают всего на 2—10 за с за счет раз- [c.90]

Так как электропроводность определяется двумя факторами, а именно подвижностью носителей зарядов и их числом, то следующий этап исследования состоял в разделении этих переменных. Реакция диссоциации молекулы воды на ионы и подвижности водных ионов во льду и воде были изучены в работе Эйгена и Майер (1964). К тонкому кристаллическому образцу прилагалось электрическое поле такой величины, чтобы все заряды, которые образуются в образце, достигали электродов (измерялся ток насыщения). Величина тока насыщения в первом приближении пропорциональна константе скорости диссоциации молекулы Н2О на ионы и объему образца. Константу скорости рекомбинации они определили методом нарушения равновесия процесса диссоциации мощным электрическим импульсом, имеющим амплитуду 50—150 кв см [c.60]

В методе электрического импульса используется наложение электрического поля, увеличивающее степень диссоциации слабого электролита. К числу релаксационных методов относятся также различные методы, связанные с поглощением ультразвуковых колебаний. Описанными методами были измерены скорости одной из самых быстрых реакций — реакции рекомбинации ионов водорода и гидроксила. Константа диссоциации и ее зависимость от температуры для этой реакции хорошо известны и к . k . Поэтому, согласно (12.69), [c.332]

В стационарных условиях проведения процессов ХВЭ, как правило, короткоживущие частицы находятся в весьма низких концентрациях, недоступных для прямого наблюдения, поэтому были разработаны импульсные методы. Они заключаются в том, что за время, которое существенно меньше времени жизни изучаемой частицы, в систему подается количество энергии, которое генерирует такую концентрацию короткоживущей частицы, чтобы можно было наблюдать ее экспериментально быстрыми физическими методами исследования, например с помощью абсорбционной спектроскопии, люминесценции, комбинационного рассеяния, вольтамперометрии, кондуктометрии, ЭПР и др. Комбинации этих методов и условий проведения процесса позволяет определять такие физико-химические характеристики короткоживущих частиц, как молярный коэффициент поглощения, энергетический и квантовый выходы, времена жизни и константы скорости реакций, константы равновесия, окислительно-восстановительные потенциалы, подвижности в электрическом поле, знак и величину заряда частиц и др. Импульсные методы возбуждения действием света описаны в [172—174], ионизирующего излучения в [175, 176], электрического разряда в [177, 178]. Рассмотрим методы нахождения констант скорости реакций в импульсных условиях при воздействии импульсов света. Следует отметить, что при сложной кинетике для уточнения и нахождения констант скорости реакций целесообразно использовать математическое моделирование (см. разд. 3.10 и 3.12). [c.156]

Использование отдельных коротких электрических импульсов в 100 кв см или больше. При этом значительно усиливается диссоциация растворителя вследствие влияния поля на диссоциацию . При этом обычно нужна только одна установка и используются всего несколько миллилитров раствора метод применим к тому же для большинства растворителей. Этим методом Эйген с сотрудниками исследовали такие реакции, как, например, [c.95]

В общем этот сложный комплекс взаимосвязанных процессов можно описать системой уравнений, включающей в себя законы сохранения массы, импульса, заряда и энергии, законы электромагнитного поля, зависимость термодинамических и кинетических свойств от параметров состояния системы, а также начальные и граничные условия. Если эту систему уравнений максимально упростить, отбрасывая путем численных оценок менее существенные процессы и оставляя только наиболее важные из них, то еще остается достаточно сложная система, решение которой связано со значительными математическими трудностями. Например, если для обдуваемых электрических дуг пренебречь трением, диффузионными потоками масс, объемным излучением, химическими реакциями, а диффузионный перенос энергии учесть в общем коэффициенте теплопроводности, то для стационарного ламинарного режима можно получить систему уравнений [1]. [c.158]

Реакции с переносом протона протекают, как правило, очень быстро. Для измерения таких реакций были разработаны специальные методы температурного скачка, скачка давления, импульса электрического поля, диэлектрического поглошения, ультразвуковой, ряд электрохимических методов, метод уширения линий поглошения протонов и в спектрах ЯМР (см. гл. 10). Эти методы позволяют измерять константы скорости бимолекулярных реакций в диапазоне 10 -10 л/(моль с). Результаты измерения разных методов иногда сушественно расходятся. Например, для реакции НзО" и СН3СОО- полученные разными электрохимическими методами значения констант скорости лежат в интервале (1-9) 10 ° лДмоль с) (Н2О, 298 К). [c.492]

Необходимо отметить, что в реакциях слияния, ведущих к формированию компаунд-ядра, импульс налетающей частицы полностью передаётся компаунд-системе в результате энергия и импульс ядер отдачи хорошо определяются. Следовательно, проблема сводится к сепарации ядер отдачи, испущенных в узком угловом интервале -дь = 0° 2,5° относительно направления пучка ионов, в соответствии с их скоростями (или энергиями). Это можно осуществить при помощи фильтров скоростей Вина (сепаратор SHIP в GSI) [11] или селектора энергии (сепаратор ВАСИЛИСА, ОИЯИ) [12], где продукты реакции разделяются в соответствии с их электрическими жёсткостями в поперечных электрических полях. По сути, эти функции могут выполняться установками другого типа — газонаполненными сепараторами, где ядра отдачи разделяются по их магнитной жёсткости в газовой водородной или гелиевой среде при давлении около 1 торр (рис. 11.2.1). [c.48]

Химические раздражители также генерируют электрические сигналы, прием световых сигналов клетками сетчатки глаза связан с действием на нейроны продуктов фотохимической реакции, которые возникают после того, как кванты света были поглощены хихмически активным веществом. Нейроны помогают ориентироваться в окружающей среде не только через посредство механических или зрительных устройств. Малейшие колебания электрического поля в водной среде фиксируются нейронами, расположенными в коже рыб, взаимодействие этих колебаний с электрическими импульсами нейронов позволяет выбрать правильное направление движения рыба всем телом чувствует среду. Сигналы нейронов ощупывают окружающее пространство. [c.230]

Информацию о кинетике кислотно-основных реакций можно также получить при быстром изменении внешнего электричеокого поля. Однако, поскольку применение сильных полей в течение длительного времени вызывает побочные процессы, связанные с нагреванием и электролизом, в экспериментах используют короткие электрические импульсы. Степень диссоциации слабых электролитов под действием сильных электрических полей увеличивается до определенного уровня (ее можно вычислить). Это явление известно как эффект диссоциации полем или второй эффект Вина. При быстром изменении поля степень диссоциации меняется с запаздыванием. Сказанное иллюстрирует рис. 6, который показывает, как будет изменяться степень диссоциации а при наложении прямоугольных электрических импульсов различной длительности. Так как электропроводность раствора зависит от степени диссоциации, она будет меняться за время импульса, и это изменение можно использовать для определения скорости диссоциации. На практике часто применяют затухающий гармонический импульс вместо прямоугольного, а чтобы исключить влияние той части эффекта Вина, которая обусловлена межионным притяжением, измеряют электропроводность по сравнению с сильным электролитом. [c.141]

НОЙ химической частицы и характера первичного элементарного акта и, во-вторых, к изучению возможных вторичных реакций. Следует иметь в виду, что плазма разряда может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме температуры электронного и молекулярного газа одинаковы и роль электрического поля состоит лишь в сообщении плазме, конечно через электронный газ, энергии, достаточной для поддержания высокой температуры. В такой горячей изотермической плазме концентрации различных частиц определяются термодинамическим равновесием и могут быть подсчитаны, если известны соответствующие константы равновесия и температуры, по обычным термоди-намическйм уравнениям. Механизм химических реакций в изотермической плазме не отличается от механизма реакций, протекающих при высокой температуре, созданной в системе любым другим способом. В этом случае говорят о термической активации реакций в разряде. В некоторых случаях, например в конденсированной искре и в микроразрядах барьерного разряда, активные частицы, созданные в течение кратковременных импульсов тока, могут затем попадать в среду со значительно более низкой температурой, вызывать в ней вторичные реакции и создавать продукты, концентрации которых будут существенно отличаться от равновесных при температуре, первоначально создавшей активные частицы. Тем не менее и в этом случае природа первичной активации имеет термический характер. [c.236]

Различие температуры крупных и мелких кристаллов усиливается, если кристаллизант участвует в химических реакциях, протекающих в фазах системы или на ее стенках. Неоднородность распределения температур, напряжений и дефектов в объеме фаз приводит к неоднородности распределения энтропии, внутренней энергии и энергии Гиббса [1, с. 256 2], а следовательно, равновесного состава и скорости миграции примеси по объему твердой фазы [3, с. 20 4, с. 220]. Поэтому при анализе соосаждения необходимо учитывать неоднородность распределения любого экстенсивного свойства фаз системы и возможность появления источников этого свойства в объеме фаз, на поверхности кристаллов и на стенках системы. При таком анализе раствор (нар) следует рассматривать как дисперсионную среду, а кристаллы — как дисперсную фазу, частицы которой связаны непрерывной функцией распределения по состояниям. Состояние каждого кристалла полностью определяют его пространственные координаты и импульсы, а также внутренние обобщенные координаты (т. е. масса всех компонентов, содержание электрической, магнитной, радиационной, гравитационной, механической и тепловой энергий и параметры их распределения но объему кристалла). Внутренние обобщенные координаты каждого кристалла зависят от внешних обобщенных его координат, т. е. от концентрации компонентов и энергий среды в непосредственной близости от данного кристалла. Внутренние и внешние обобщенные координаты связаны с обобщенными силами (химическим потенциалом, напряженностью электрического и магнитного поля, мощностью радиационного поля, силой тяготения, механическим напряжением и температурой) уравнениями состояния дочерней и материнской фаз. Изменение внутренних обобщенных координат опреде.ляется законами переноса массы и энергии в объеме кристаллов и условиями массо- и энергообмена материнской и дочерней фаз. Изменение внешних координат определяется уравнением движения суспензии и законами массо-и энергопереноса в ее объеме, отражающими связь между потоками массы или энергии и градиентами обобщенных движущих сил [5]. [c.48]

Тлеющий разряд при высоком напряжении, низком токе и желательно прп низком давлении углеводорода был рассмотрен в некоторых ранних лабораторных исследованиях [5, 8] электрокрекинга с целью получения ацетилена, а также в некоторых недавних работах [58]. В области катодного свечения прп —210° С и силе тока 1 ма степень разложения метана составляет 0,5%. При этом в области катода образуется ацетилен вместе с другими продуктами. Запатентован [60] процесс, в котором используются электрические импульсы напряжением 4 кв, возникающие через интервал времени 50 мсек в метане при 1 мм рт. ст. и 32° С. Выход получаемого С2Н2 по весу равен 65%. Позднее сообщалось [61] о возможности превращения и-гексапа и и-гептана в тлеющем разряде (сила тока 0,17 я, напряженность поля 4 кв/см, время реакции 1. чсек) в газ, содержащпй (в %) [c.372]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология