Бистабильные реакции

В работе [34] колебательные химические реакции рассматриваются по аналогии с явл ениями обратной связи (положительной, отрицательной и антагонистической) в электрических цепях. Кинетическое самовоздействие химических реакций физико-химических транспортных процессов при некоторых условиях может приводить к колебаниям, бистабильности, распространению реакции и к другим связанным во время протекания процессов явлениям. По мнению автора [34], все эти явления (включая и диссипативные структуры) могут быть объяснены и кинетически классифицированы на основе представлений об обратной связи. [c.54]

Уравнениями бистабильной среды описывается распространение волн горения [3], кинетика некоторых ферментативных реакций [4] и ряд других процессов [5]. Самая простая (но мало реалистическая) схема химической реакции, способной к бистабильному поведению, предложена Шлеглем [6] и имеет вид (см. также гл. 2) [c.144]

После изложения математического аппарата следует его приложение к изучению индуцированных шумом переходов в различных системах. Вначале рассмотрена ситуация, когда флуктуации в свойствах окружения являются быстрыми и могут быть моделированы дельта-коррелированным по времени случайным процессом, т. е. белым шумом (гл. 6 и 7). Среди интересных примеров, обсуждаемых в этих разделах, можно выделить параметрическое возбуждение осциллятора внешним шумом, индуцированную шумом оптическую бистабильность, влияние флуктуаций внешних параметров (в частности, освещенности) на кинетику химических реакций, воздействие флуктуаций внешних условий на устойчивость экологических сообществ и др. [c.6]

Реакция бистабильной системы на переменное внешнее поле............................179, [c.4]

Реакция бистабильной системы на переменное внешнее поле [c.179]

Сигнал (4.64) совпадает с реакцией (4.54) бистабильной системы на внешнее высокочастотное воздействие без учета шума. Следовательно, в области спектра частот со Ц2 а усиление отсутствует. [c.185]

Предполо)ким, что наша система в однородном предельном Случае ((ЗХ/<5 = 0) имеет два устойчивых стационарных решения и и одно неустойчивое решение Х(3) рассмотрим, например, обсуждавшиеся в разд. 6.5 д бистабильные реакции Шлёгля. Теперь станем искать решения, которые с левой стороны] ( 2 = —оо при V = 1 и 2 = О при V = 2 и 3) соответствуют большей стационарной концентрации X, а справа ( 1 =-Ь°о)—меньшей стационарной концентрации Х Ч Эта задача аналогично рассмотренному в разд. 7.1 негомогенному распределению в двух соединенных между собой ящиках . Между состояниями (1) н (2) в непрерывном варианте задачи возникнет более или менее протяженная переходная область, Представляющая собой волновой фронт. Точное положение фронта К мы определим как значение у котором концентрация соответствует среднему (неустойчивому) стационарному значению [c.172]

Исследуя уравнение (П.50), легко показать, что распределение вероятностей качественно меняется при переходе через критическое значение [151]. При концентрациях ниже критической (С < 2/ 1) распределение р1 при больших п приближается к геометрической прогрессии (П.39) со знаменателем д= Сл/Сд . При превышении критического значения (Сд > 2/ 1) распределение для больших п принимает вид распределения Пуассона (П.40) с а = к САУ/к- ). В окрестности критической точки флуктуации очень велики и среднеквадратичное отклонение резко возрастает. Методами стохастической теории к настоящему времени исследован уже целый ряд реакций. К числу наиболее важных из них относится бистабильная реакция Шлёгля, рассмотренная в разд. 6.5, и брюсселятор , рассмотренный в разд. 6.4 [18, 97]. Для описания процессов самовоспроизведения (разд. 9.4 и 9.5) тоже создан стохастический аппарат [27]. Стохастическая теория нелинейных реакций является более общей, чем детерминистическая теория, и ее методы открывают возможности для принципиально нового подхода к изучению явлений. [c.262]

Важный этап познания химических автоколебательных процессов связан с их изучением в проточных реакторах полного перемещивания (ПРПП). Были обнаружены явления динамической бистабильности и тристабильности — скачкообразных переходов с одного стационарного режима протекания реакции на другой, релаксационные колебания, бегущие волны, хаотические колебания и др. Впрочем анализ этих явлений выходит за рамки краткого представления о кинетике автоколебательных реакций и компетентности автора. [c.249]

Реакции в открытой системе в отличие от замкнутой не идут к равновесию в указанном выше смысле. Вместо этого устойчивые условия достигаются, пока имеются еще потоки они могут альтернативно иметь форму стационарного состояния или колебательного. Пока такие условия, как температура и давление, сохраняются постоянными и поддерживаются постоянными потоки внутрь и вовне, эти стационарные или устойчивые колебательные отклики системы могут иметь место. Кроме того, возможно более чем одно стационарное состояние — бистабильность (если их два) или мультистабильность (если их несколько). [c.77]

В основе модели лежит гипотеза об автокаталитической реакции типа х+у 2х предположено также, что приток компонента у (член Ау/ 1+у )) и отток X (член —аАх1 +х )) осуществляются за счет ферментативных процессов, активируемых при низкой концентрации и подавляемых при высоких концентрациях своими субстратами. Таким образом, компонент х является продуктом цепи ферментативных реакций, описываемых (11.62), и у — входным субстратом. Такая форма модели была выбрана для того, чтобы обеспечить возможность бифуркаций обоих типов. Бифуркация триггерного типа в точечной части (11.62) достигается при Л =2, и при Л>2 система становится бистабильной. Бифуркация Тюринга в (11.62) имеет место при [c.247]

В настоящем параграфе исследуется реакция системы при неравновесном фазовом переходе на малое внешнее поле Анализ проводится практически для всех частот сигнала в рамках нестационарной теории возмущений и аппарата гриновских функций. Будет показано, что реакция бистабильной системы при наличии в ней шума на определенные частоты сигнала больше реакции системы без учета теплового шума. Усиление сигнала на выходе системы обусловлено неравновесным потоком переходов через потенциальный барьер в результате воздействия на систему шума /35/. [c.179]

Фиг. в.14. Стационарное состояние реакции Эдельштейна как функция концентрации исходного вещества А [переход от одностабильного режима (/ = 0,3 Р — ) к бистабильному ( = 0 = 0,1)]. [c.142]

Фиг. 6.16. Переход от одностабильного режима к бистабильному в реакции Шлегля.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология