Физико-химический подход

Физико-химический подход исторически возник ранее остальных. Его стратегия состоит в том, что последовательно определяется сначала скорость элементарного акта как функция параметров, характеризующих реагирующие объекты (и среду в целом — для непростых кинетик), затем скорость элементарного процесса как функция скоростей элементарных актов и, наконец, скорость н все макроскопические характеристики сложного процесса как функция скоростей элементарных процессов. Для этого сначала решается динамическая задача расчета сечений реакций, затем статистическая задача нахождения функций распределения и, наконец, кинетическая задача нахождения макрохарактеристик процесса. [c.4]

Гл. 1 традиционно посвящена формализму кинетики элементарных реакций п вопросам термодинамики, поскольку знание формального аппарата кинетики и природы связи между кинетикой и термодинамикой совершенно необходимо для понимания существа возникающих проблем. Далее (гл. 2) рассматриваются различные аспекты физико-химического подхода, связанные в основном с микроскопической частью проблемы описания сложных химических процессов. Универсальный последовательный анализ — его структура и этапы — обсуждается р гл. 3, [c.8]

Глава 2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ подход [c.48]

Физико-химический подход основан на рассмотрении процесса на микроскопическом уровне с последующим переходом к изучению его макроскопических свойств. Для простой реакции, т. е. процесса, протекающего с преодолением одного энергетического барьера, задача расчета коэффициента скорости реакции может быть разделена на две — динамическую задачу расчета сечения реакции и статистическую задачу нахождения функции распределения. В первом случае необходимо определить вероятность того, что в процессе соударения и обмена энергией взаимодействующие частицы (молекулы, атомы, радикалы, ионы и т. д.) изменяют свою химическую индивидуальность. Во втором случае нужно найти, как меняется во времени распределение частиц по различным энергетическим состояниям, и рассчитать макроскопический коэффициент скорости химической реакции в зависимости от этого распределения. [c.48]

Новейшим проявлением физико-химического подхода к катализу, значительный вклад в который был внесен Ленгмюром и его последователями, является так называемая электронная теория катализа. Бу-душ,ие успехи теории катализа могут быть достигнуты, вероятно, только путем согласования химического и физического подходов в этом отношении область каталитических превращений углеводородов представляет собой прекрасный объект для проверки теоретических представлений. Некоторого упорядочения в теории катализа удалось достигнуть благодаря подразделению катализаторов и реакций на два класса, и в известных пределах уже сейчас могут быть сделаны качественные предсказания. [c.8]

При разработке процесса (подбор состава катализатора, оптимального режима) и решении задач оптимального управления путь получения математического описания произволен. Однако и здесь приходится отдать предпочтение физико-химическому подходу. При этом удается учесть все накопленные ранее ведения о процессе и тем самым резко сократить объем информации, необходимой для составления описания. Особенно ценно, что использование кинетических описаний исключает ошибочную информацию, противоречащую, например, материальным и тепловым балансам. [c.54]

КОМПЛЕКСНЫЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ПОДХОД ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ СИНТЕЗ-ГАЗА [c.168]

Хорошей иллюстрацией физико-химического подхода к производству битумных эмульсий является введение в их состав электролитов, которые оказывают большое влияние как на свойства самой эмульсии, так и на ее поведение при контакте с поверхностью различных материалов. Изучение действия электролитов на свойства эмульсий важно для их правильного применения, а также для [c.97]

Изучение физической и коллоидной химии дает возможность получить более глубокие знания об окружающем мире и, в частности, позволяет на более высоком уровне решать проблемы, связанные с развитием научных основ ведения сельского хозяйства. Физико-химический подход позволяет понимать процессы, идущие в такой сложной системе, как почва, улучшать производство новых удобрений, внедрять более эффективные методы разработки и вводить химические средства борьбы с вредителями и болезнями растений. Исследования фотохимических реакций, столь блестяще начатые К- А. Тимирязевым, позволяют глубже понять сущность сложных процессов фотосинтеза. Исследование почвенных коллоидов — необходимое условие повышения плодородия. [c.7]

Рассмотрение другой стороны проблемы — физико-химической основы получения композиционных наполненных материалов, связанной с поверхностными явлениями на границе раздела полимер — твердое тело, — было впервые дано нами в монографии Физико-химия наполненных полимеров , изданной в Киеве в 1967 г. [10]. В этой монографии была предпринята попытка предложить единый физико-химический подход, основанный на современных представлениях о строении и свойствах макромолекул, для рассмотрения совокупности факторов, определяющих йак формирование структуры наполненных полимеров, так и их свойства. [c.6]

В значительной степени эти успехи были достигнуты благодаря подходу к макромолекулам как к привычным реагентам, т. е. как к объектам, содержащим те или иные конкретные химические группировки, а значит, и способным в принципе к тем или иным конкретным химическим превращениям. Между тем даже простое соображение о том, что ансамбль однотипных звеньев (не говоря уже о разнотипных) может вести себя не совсем так, а иногда и совсем не так, как сумма малых молекул аналогичного строения, по отношению к другому, низкомолекулярному, а тем более макро-молекулярному реагенту, что макромолекулярным цепочкам как реагентам гораздо в большей степени присущи химические последствия , обусловленные их гибкостью, возможностью изменения конформаций, заставляет признать, что требуется специальный подход к разработке самой теории реакционной способности макромолекулярных объектов. Отсюда возникает необходимость физико-химического подхода к оценке и обобщению уже существующего достаточно обширного экспериментального и теоретического материала по изучению макромолекулярных реакций с точки зрения полимерной природы реагирующих частиц. [c.6]

В основе всех процессов жизнедеятельности лежат разнообразные и подчас очень сложные химические реакции. Биохимикам уже известны детали многих из них, а также связи между отдельными реакциями. Однако существуют проблемы, для решения которых необходим физико-химический подход. Эти проблемы касаются количественной оценки того, каким образом в той или иной живой системе благодаря имеющейся энергии (движущей силе реакции) отдельные реакции связываются в определенные последовательности. В этой главе мы рассмотрим приложение термодинамики к исследованию тенденции химических реакций к достижению равновесия. Поскольку термодинамика не касается фактора времени, мы будем обсуждать здесь лишь одну проблему насколько глубоко может протекать реакция. Вопрос о том, как быстро она протекает, т. е. какова ее скорость, составит предмет обсуждения гл. XXI. [c.22]

Рассмотрим возможности нового физико-химического подхода к созданию искусственной пищи на примере зернистых пищевых форм. При разработке методов получения искусственных продуктов [c.315]

Однако в тот период изучения стеклообразного состояния оставался неясным чрезвычайно важный вопрос какова же природа этих неоднородностей Руководствуясь только гипотезой химически неоднородного строения, конечно, невозможно было дать ответ на этот кардинальный вопрос. Решение было найдено благодаря иному, физико-химическому, подходу к данной проблеме, и здесь определяющую роль сыграло применение теории гетерогенных равновесий, но уже в ином плане по сравнению с первоначальным, о котором говорилось выше. [c.191]

Завершая краткий анализ основных теоретических представлений о процессах образования клеевых соединений, отметим, что уточнение роли отдельных факторов термодинамической и молекулярно-кинетической природы создает предпосылки для разработки комплексных критериев, учитывающих различные стороны данного явления и позволяющих количественно оценить направленность и эффективность адгезионного взаимодействия. Подобный физико-химический подход способен оказать наиболее стимулирующее влияние на технику склеивания и ее прогресс, который определяется также уровнем развития технологических приемов и их аппаратурного оформления. [c.18]

Сегодня развитие материаловедческого направления требует перехода от феноменологического к физико-химическому подходу, т. е. к изучению молекулярных механизмов деструктивных процессов с помощью всего арсенала методов физики и физикохимии полимеров. Практическим выходом таких исследований явится сознательный, а не эмпирический подбор эффективных ингибиторов процессов деструкции. Необходимость решения этих проблем тем более очевидна, что пенополимеры, являясь [c.465]

Будучи убежден, что многие основные явления жизни можно раскрыть, последовательно применяя физико-химический подход, я еще в самом начале своих университетских занятий пытался как-то связать между собой химию, физику и биологию. В те времена это было нелегко в моей первой тетради с записями лекций за летний семестр 1921 г. (я был тогда студентом Марбургского университета) можно прочитать не потерявшее еш е и теперь своей актуальности положение, гласящее, что естественные науки по постановке проблем и по методам разделяются на две группы точные науки — химия и физика — и дескриптивные , или описательные , науки — биология и науки о Земле. Однако уже в то время, когда я проходил курс наук в университете, проблематичность подобного представления становилась все яснее. Я сам стал непосредственным свидетелем того, как из зоологии и ботаники возникла экспериментальная биология. [c.7]

В подавляющем большинстве реакций, происходящих в твердых телах, сама химическая реакция на меж-фазовой границе протекает достаточно быстро, и скорость суммарного процесса определяется процессами переноса и диффузии. Приведенные взгляды разных ученых на механизм коррозии силикатных стекол ни в коей мере не противоречат и не исключают друг друга. Они лишь описывают этот процесс с разных позиций физико-химической, чисто химической и физической. Современный обобщенный взгляд на механизм коррозии должен объединять существующие теории, отличаясь широким физико-химическим подходом к явлениям [9]. [c.11]

В принципе, все изложенные в предыдущих главах физико-химические подходы к наполнению справедливы и для полимеров, наполненных полимерными наполнителями, поскольку во всех случаях одним из основных факторов, определяющих физико-механические свойства, является наличие границы раздела наполнитель- матрица. Особенности полимер-полимерных систем заключаются прежде всего в том, что адгезионные явления на границе раздела двух полимерных фаз существенно отличны от явлений на границе полимер-твердое тело (с высокой поверхностной энергией). Полимеры-наполнители и полимерные среды (или связующие), как и все полимерные системы, характеризуются низкими значениями поверхностной энергии, и поэтому смачивание поверхности наполнителя полимерным связующим может быть неполным. В результате этого условия контакта частиц со связующим при формировании системы оказываются хуже, чем в системах с наполнителем, имеющим высокую поверхностную энергию. Это не означает, разумеется, отсутствия адсорбционного взаимодействия и адгезии на границе раздела фаз. [c.196]

Проблема концентрации дефектов является одной из интереснейших областей современной статистической термодинамики. В УП.25— УП.26 мы рассматривали физико-химический подход к расчету концентрации вакансий типа Шоттки. [c.565]

Г. Тамман посвятил свои работы изучению характера процессов, осуществляющихся в присутствии организованных и неорганизованных ферментов. При этом исследования организованных ферментов, или микроорганизмов, из-за самого объекта не могли дать ничего нового для объяснения характера процесса. Однако здесь интересен строгий физико-химический подход к постановке экспериментов. Подобный подход, углубленный и усовершенствованный, использовался в дальнейшем неоднократно для анализа сложных биологических процессов. Исследования неорганизованных ферментов (эмульсина и инвертазы), очень детальные и выполненные Г.Тамманом и его сотрудниками на высоком химическом уровне, знаменовали возникновение нового подхода к изучению ферментов как химических объектов. [c.101]

Физико-химический подход основан на изучении элементарного акта химического превращения. Объектами исследования являются элементарные частицы (атомы, молекулы, радикалы, поверхностные соединения, и т.д.). Их взаимодействие определяет отдельные элементарные стадии реакции. В результате исследований элементарных стадий выявляется детальный или интимный механизм реакции, даются характеристики проме- [c.69]

Подход, таким вбразом, имеет микроскопически-мак-роскопический характер. Его основное достоинство состоит в том, что он опирается на реальную физико-химическую основу явления — элементарный акт. С точки зрения методологии понимание существа и основных идей физико-химического подхода совершенно необходимо для того, чтобы работать с открытыми глазами вне зависимости от манеры, в которой предпочитает работать прак- [c.4]

В целом физико-химический подход малоконструктивен в смысле производства таких зависимостей, которые содержали бы экспериментально наблюдаемые макроскопические величины и позволяли быстро и обоснованно строить математическую модель изучаемого сложного процесса. Это обстоятельство всегда отчетливо понималось макроскопическими кинетиками, наиболее точно охарактеризовал ситуацию Ф. Даниэльс Несмотря на Эйринга и Аррениуса химическая кинетика — это сплошная неразбериха. Но сквозь всю путаницу усложнений просвечивает один мощный луч надежды. Многочисленные последовательные, конкурирующие и обратные реакции сами по себе являются простыми мономолекулярными или бимолекулярными реакциями, которые в принципе подчиняются простым законам. Мы боремся, следовательно, не столько с первичными стадиями, сколько с задачей их взаимной увязки для того, чтобы объяснить наблюдаемые факты и сделать практические предсказания . [c.5]

Так, сложность расчета коэффициента перевала в теории активированного комплекса (физико-химический подход) в формально-кинетическом подходе выражается в проблеме выбора уровня доверительного интервала, а в естественно-механическом — в факте псевдопотенциальности системы проблема выбора механизма сложного процесса (физико-химический подход) — это проблема [c.7]

Заметим, что существенно различная математическая техника, присущая каждому из подходов, позволяет некоторые конкретные задачи решать более просто и экономично. Например, получение разумных нулевых приближений по значениям кинетических параметров — исключительная привилегия физико-химического подхода, в то время как аксиоматическое построение кинетики наиболее строго и последовательно проводится в рамках естественномеханического подхода, а решение таких задач макроскопической кинетики, как прямая или обратная кинетические задачи, в основном осуществляется техникой формально-кинетического анализа. Поэтому очевидно, что при построении универсальной процедуры последовательного кинетического анализа, т. е. процедуры, не зависящей от конкретного кинетического механизма или теплофизических свойств изучаемой системы, необходимо использовать как основные физические идеи, так и математическую технику всех трех подходов. [c.8]

I Понятие простой кинетики является центральным в этой главе, и, прежде чем дать ему строгое определение, необходимо понять существо процессов, описываемых простой кинетикой. Первая задача физико-химического подхода (определение скорости элементарного акта как функции квантовомеханических параметров, характеризующих реагирующие частицы, строго ставится только тогда, когда другие частицы никак не влияют на элементарный акт (идеальный случай — реакция в вакууме). В реальной среде, однако, такое влияние постоянно имеет место — ассистирование других компонентов не обязательно связано с непосредственным участием в элементарном процессе, достаточно их простого упристствия в области соударения, влияющего на изменение сечения реакции. И это влияние будет тем сильнее, чем выше давление, температура и химическая активность системы в [c.112]

В соответствии с классическими физико-химическими подходами, адсорбционгеий процесс протекает тем лучше, чем ниже температура адсорбции и выше температура регенерации, при этом достигается наивысшая активность сорбента. Поэтому преобладающее большинство исследований по адсорбции проводится при температуре окружающей среды (18-25°С) с использованием тщательно [c.214]

Нобел П. Физиология растительной клетки (физико-химический подход).— М. Мир, 1973. [c.380]

Отличие физико-химического подхода от чисто гидродинамического в том, что гидродинамический рассматривает процессы в пористых телах на базе механики сплошных сред, а физико-химический—на основе представлений о дисперсном состоянии пористых тел, которое и определяет специфику и механизм массообменных процессов [24]. Физико-химический подход базируется на анализе физико-химических и микрогидродинамических процессов переноса газа, жидкостей и их паров в поровом пространстве. Действующее здесь поле поверхностных сил не только изменяет свойства флюида, но и влияет на кинетику массообменных процессов. В свою очередь, зависимость сил, действующих между частицами пористого тела, от состояния флюида приводит к тому, что в ходе процессов переноса может меняться пористая структура. [c.18]

Применение модели Баклея — Леверетта с использованием определенных на базе разработанной модели показателей вытеснения и относительных фазовых проницаемостей может являться замыканием физико-химического подхода к процессам вытеснения нефти от уровня пор (через э.ф.о.) на макроуровень [32]. [c.30]

Развиваемые в работе физико-химические подходы расширяют существующие представления по химии экстракции фенолов и могут найти применение при оптимизации экстракционных схем извлечения более сложных синтетических и природных соединений, имеющих в своем составе полифе-нольные фрагменты. [c.5]

В отечественной и зарубежной литературе имеется много публикаций, однако почти все они посвящены сугубо техническим аспектам полиграфического производства. Серьезными попытками физико-химического подхода к объяснению эмульсионного травления, на наш взгляд, следует считать работы П. Л. Пашули [2] и Л. И. Петрова [3], где авторы, применяя современные методы физико-химии, дают объяснения наблюдаемым при эмульсионном травлении процессам. [c.108]

Авторы полагают, что такой физико-химический подход представляет сегодня основу для современной и, главное, будущей химии и технологии процессов химической модификации полимеров. Такие важные и широко распространенные технологические процессы, как получение эфиров и других производных целлюлозы, производство поливинилового спирта, поливинилбутираля и других полиацеталей, хлорина и хлорполизтилена, полиамидокислот, полиенов из поливинилхлорида, из полиакрилонитрила и поливинилового спирта, формирование трехмерных сеток для разнообразных полимерных связующих и другие, — связаны самым непосредственным образом как раз с особенностями химического поведения частиц полимерной природы. [c.7]

В силу того, что физическая химия и теоретическая физика обладают своим собственным полем деятельности, в данной книге мы хотели бы придерживаться рамок физической химии и не углубляться в более тонкие детали. Однако описание свойств полимерных веществ на уровне сегментов, которые представляют собой все же среднестатические единицы (см. предыдущую главу), оставляет чувство некоторой неудовлетворенности, что, впрочем, вполне естественно. Поэтому в данной главе, всецело стремясь сохранить физико-химический подход, мы все же попытаемся рассмотреть полимеры на уровне атомов, т. е. на более высоком уровне по сравнению с сегментами. В настоящее время под общим названием теоретическая физика понимают не только статистическую механику на уровне отдельных атомов, но и квантовую механику на уровне электронов, и, конечно, уровень структурных элементов веществ, о которых будет идти речь в данной главе, не исчерпывает во всей полноте ни явления физической химии, ни тем более теоретической физики. Например, для понимания природы явлений изменения окраски [c.68]

Во времена Штаудингера отсутствовали экспериментальные методы наблюде ния объектов, размеры которых были соизмеримы с величиной макромолекул. Это заставило исся едователей отказаться от традиционных методов изучения низкомолекулярных веществ и применить физико-химические подходы для обоснования гипотезы [c.181]

В некоторых случаях с целью упрощения ряд последовательных стадий объединяется в одну стадию. При этом находит употребление термин механизм стадий (см. [31, стр. 18]). В связи с этим Стрейтвизер [130] констатирует, что задача изучения механизма в зависимости от вносимых упрощений может рассматриваться на различных уровнях. На наиболее высоком из них механизм реакции рассматривается как описание не только всех стадий реакции, но и местонахождения связующих электронов во время превращения. Этот подход нашел широкое применение при изучении механизма органических реакций в конденсированной фазе [118, 130—133]. В принципе элементарный акт химического превращения может быть представлен как перемещение некоторой точки (соответствующей каждому возможному расположению атомов) по поверхности потенциальной энергии ([1, стр. 58]), что практически возможно лишь для систем с числом атомов не более трех [134—136]. При физико-химическом подходе к проверке механизма реакции основную ро.пь играет так называемый кинетический метод [122,137—140]. Этотметод заключается в измерениях концентрации исходных, конечных или устойчивых промежуточных веществ, а также суммарного давления реагирующей смеси в зависимости от [c.113]

Физико-химический подход Абегга и Бодлендера виден из содержания их статьи, в которой отдельные разделы посвящены связи между электросродством (Е1ек1тоа1[1П11а1) и растворимостью электролитов, между электросродством и степенью диссоциации. Согласно Абеггу и Бодлендеру, ионизация соли происходит таким образом, что она распадается сначала на свои нейтральные части, а затем эти части, принимая одна у другой заряд, образуют ионы. Типичная способность к ионизации обусловливает главнейшие отличия неорганических соединений от органических... можно предполагать, что возможность реакции связана с ионизацией и что реакции органических веществ идут медленно вследствие незначительной диссоциации [там же, стр. 141—142]. [c.14]

Авторы [608, 609] провели также интересный анализ приведенных зависимостей в рамках более конкретного физико-химического подхода, привлекая в том числе и электростатические представления. Ими показана применимость, при анализе скоростей реакций с участием ионов, коисталлографических радиусов ионов [c.284]

Костычев в статье Новые представления о фотосинтезе 39], предположил, что внешние факторы действуют на фотосинтез главным образом (если только не исключительно) косвенным путем, стимулируя нли тормозя некоторые неизвестные плазматические активности. Все выводы, сделанные Блэкманом (и другими до и после него) на основании физико-химического подхода, были отвергнуты Костычевым как ложные. Аналогичная точка зрения была принята Ван-дер-Паувом [42] и сотрудниками Костычева — Чесноковым и Ба-зыриной [35, 36, 40], которые пытались доказать экспериментально, что два внешних фактора — концентрация двуокиси углерода и температура— не оказывают прямого действия на скорость фотосинтеза, а третий фактор — интенсивность света — влияет на этот процесс путем прямого воздействия лишь частично, частично же воздействует посредством плазматического стимулирования. [c.284]

Очень трудно провести границу между новым физико-химическим подходом к проблеме создания искусственных форм пищи и подходами, разработанными работниками всех областей пищевой проьшш-ленности, исследовавшими разные формы переработки и улучшения качества различных пищевых веществ - , а также искавшими новые и дешевые материалы для создания из них оболочек и пленок для упаковки и приготовления пищи з1-зз Таких работ очень много (ежегодно появляются сотни публикаций и патентов), часть из них анализируется, например, в ряде обзоров . [c.312]

Книга представляет собой второй том хорошо известного читателю классического Курса неорганической химии (том I — переиздание—вышел в свет в 1972 г.). Книга является своего рода энциклопедией по неорганической химии, одинаково интересной и полезной как начинаюшему студенту, так и опытному химику. Для этого труда характерны физико-химический подход к изложению рассматриваемого материала, а также внимание к новейшим достижениям неорганической химии. Книга служит ценным учебным пособием для студентов и преподавателей химических вузов и отличным справочником для широкого круга химиков, работающих в различных областях. [c.592]

Закономерно, что пакоплепие описательных графических данных на определенном этапе должно предшествовать их физикохимическому объяснению. Поэтому усилия исследователей в течение многих лет были направлены на развитие именно первого подхода, и сегодня в этой области накоплен большой экспериментальный материал, нуждающийся в дальнейшем обобщении, столь необходимом для развития физико-химического подхода. [c.163]

Но как бы явно ни намечалось уже к 1927 г. новое направление, в книге, которая была бы посвящена состоянию знаний в то время, должно было содержаться весьма немногое из того, что ныне может сообщить читателям своей Современной биологии Ганс Иоахим Боген. За это время в биологии не только нашли широкое применение физические и химические методы, но и прочно укоренился физико-химический подход вообще. Сегодня на очереди следующий вопрос как далеко мы можем продвинуться в изучении основных феноменов жизни, систематически применяя этот подход [c.8]