Реакции химические в динамических система

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.202]

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И РАСЧЕТ НРОЦЕССОВ СИНТЕЗА МОТОРНЫХ ТОПЛИВ [c.353]

Широко распространены реакции, в которых образуются и реагируют активные промежуточные частицы атомы, свободные радикалы, лабильные комплексы, химически активные ионы и ионы-радикалы. Эти частицы настолько активно вступают в реакцию, что в системе очень быстро устанавливается динамическое равновесие. Начиная с некоторого времени — времени установления динамического равновесия, концентрация таких активных частиц квазистационарна, т. е. очень близка к концентрации, которая определяется равенством скоростей образования и расходования этих частиц. [c.57]

Это тем более удивительно, что мир неживых систем и царство жизни связаны с постоянным обменом и один и тот же атом имеет шансы много раз стать составной частью и организма, и минерала, и земной атмосферы (В. И. Вернадский). Несомненно, однако, что устойчивость динамических организаций увеличивалась по мере их усложнения. Способность выдерживать физические и химические атаки внешней среды (например, повышение давления, колебания температуры, кислотности среды и т. п.) у живых существ выражена более отчетливо, чем у относительно просто построенных систем неживой природы. Такие процессы, как растворение, выветривание, эрозия, существенно изменяющие неживые системы, не оказывают разрушительного действия на живую материю во всем разнообразии ее форм. Химический состав и важнейшие последовательности реакций в живых системах мало изменялись на всем протяжении колоссального пути биологической эволюции. Это значит, что химическая эволюция в одних определенных условиях может завершиться примитивной стадией кристаллизации, а в других дать начало синтезу усложняющихся организаций, в которых механизмы, обеспечивающие устойчивость, строятся из одних и тех же химических фрагментов (белков, ферментов, липидов и др.), но выполняют все более тонкие и специфические функции. [c.7]

Если в некоторой системе достигается состояние термодинамического равновесия (АС = 0) (см. также гл. 9), это значит, что скорости прямой и обратной реакций выравниваются, и мы говорим об установлении химического равновесия. Признаком такого состояния системы служит постоянство всех ее свойств во времени, обусловленное постоянством концентраций всех ее компонентов. Однако этот признак недостаточен. Как указывалось в начале главы ( 1), многие системы, далекие от состояния равновесия, не изменяются во времени из-за медленности реакций, которые могли бы перевести систему в равновесное состояние. Таким образом, необходимым условием является также протекание реакций. Химическое равновесие — динамическое, определяемое равенством скоростей всех реакций, что и обеспечивает неизменность состава реакционной смеси. [c.207]

Химическую реакцию можно выразить соответствующей математической моделью, решения которой должны согласовываться с экспериментально наблюдаемым поведением данной химической системы. Кроме того, если некоторые решения будут описывать поведение системы, не наблюдавшееся до сих пор, необходимо поставить эксперимент так, чтобы получить предсказываемое моделью поведение системы и тем самым подтвердить правильность математической модели реакции. Динамические системы, такие, как химические реакции, моделируются дифференциальными уравнениями. Состояния химического равновесия представляют собой устойчивые особые точки, соответствующие решениям системы дифференциальных уравнений, моделирующей реакцию. Решения моделей могут изменяться как угодно в зависимости от вида дифференциальных уравнений. Кроме решений, соответствующих устойчивым состояниям, могут быть и решения периодические. Хотя в реакциях наблюдаются различные виды колебательного поведения, эти [c.7]

Если бы дифференциальные уравнения, описывающие работу химического реактора, были интегрируемы, то их решение дало бы нам полное описание поведения >еактора. Однако эти уравнения (так же, как и все уравнения химической кинетики, учитывающие зависимость скорости реакций от температуры) нелинейны и в большинстве случаев неинтегрируемы. Тем не менее, вполне возможно создание строгой математической теории химического реактора, рассматриваемого как динамическая система. Такая теория, которую, по нашему мнению, можно назвать динамической теорией химического реактора, была бы в известном смысле подобна вошедшим в обиход техники динамическим теориям таких устройств, как часовой механизм, электромагнитный прерыватель, ламповый генератор электромагнитных колебаний и еще целый ряд механических, электромеханических, электромагнитных и других устройств. [c.129]

При высокой начальной концентрации исходных веществ СО и Оз прямая реакция протекает более интенсивно, при этом уменьшается количество исходных веществ и накапливаются продукты реакции — углекислота СОа, которая, в свою очередь, начинает распадаться на составные части, превращаться в исходные вещества. Скорость этого превращения (интенсивность обратной реакции) увеличивается по мере накопления углекислоты СОа-Эти два противоположных процесса при определенных условиях приводят термодинамическую систему в такое состояние, при котором сколько израсходуется в ней исходных веществ, столько же превратится в исходные вещества продуктов реакции, т. е. система будет находиться в химическом равновесии. Это равновесие называют кажущимся или динамическим (химические процессы в системе продолжают протекать). Момент установления динамического равновесия химической системы зависит от температуры, давления и концентрации реагирующих веществ. [c.111]

Изменения, регистрируемые в реагирующей системе, зависят от того, в какой момент времени от начала реакции производится наблюдение. Если от начала реакции прошло достаточно длительное время, то в замкнутой системе может наступить равновесие. Как известно, химическое равновесие является динамическим, т. е. в системе непрерывно происходят прямые и обратные процессы. Согласно принципу детального равновесия, каждому элементарному процессу, идущему в одном направлении, соответствует элементарный процесс, идущий в противоположном направлении. Время, требующееся для установления химического равновесия, варьирует в пределах от долей секунды до десятков и сотен часов в зависимости от характера процесса. Поэтому состояние системы не может характеризоваться по времени, которое истекло с момента начала химической реакции. Характеристикой состояния системы может явиться степень ее приближения к состоянию равновесия. [c.110]

Кинетика гетерогенного окисления окиси углерода в динамической системе может быть успешно изучена с помощью теории адсорбционной волны, то есть распределения газа по всему слою реагирующего твердого тела во время непрерывного пропускания газо-воздушной смеси. Цель такого рассмотрения заключается в том, чтобы на основании минимальных экспериментальных данных и без исчерпывающих испытаний самого слоя катализатора сделать возможным предсказание характеристики действующей колонны, подобной, например, патрону противогаза. Кроме того, оно дает возможность разработать наилучшие методики для испытаний слоев катализатора в лабораторном масштабе и получить отсюда необходимые сведения для характеристики и оценки эффективности и режима работы больших реакторов [72]. Так как в результате химической реакции на поверхности зерен окись углерода удаляется из газовой смеси полностью, то обратное давление окиси углерода на поверхность реагента не должно иметь места, и поэтому кинетика реакции в проточной системе должна быть весьма сходной с кинетикой необратимой адсорбции в реагирующем слое (например с кинетикой извлечения мышьяка и сероводорода пропитанным древесным углем). [c.312]

Совместное использование химической реакции и адсорбции характерно и для методов очистки, применявшихся ранее. Однако в отличие от последних разделение адсорбционно-комплексообразовательным методом осуществляется не в статических условиях— в реакционном сосуде или аппарате, а в динамической системе — в колонке (рис. 103), через которую непрерывно протекает раствор. Как будет показано, это весьма существенно изменяет характер процесса и его результаты. [c.235]

Как уже было сказано, реакции в открытых системах могут быть необратимыми, т. е. идти до конца . Но часто это объясняется исключительно тем, что часть конечных продуктов удаляется и уже не может участвовать в реакции. В изолированных же системах химические реакции необратимы, поскольку энергия не может самопроизвольно передаваться от холодного участка горячему и поскольку атомы, раз смешавшись, уже не могут самопроизвольно разделиться. Такая необратимость не связана с невозможностью реагировать. Реакции происходят непрерывно, и система приходит к динамическому равновесию. Реакции в изолированных системах не идут до конца . [c.131]

Напомним, что химическим (динамическим) равновесием называется состояние реакционной системы, при котором выравниваются скорости одновременно протекающих реакций — прямой и обратной. В случае этерификации это значит, что при достижении равновесия в единицу времени сколько молекул сложного эфира образуется, столько же разлагается на исходные кислоту и спирт. Следовательно, в равновесной системе одновременно находятся все ее компоненты (реагирующие соединения) — кислота, спирт, сложный эфир и вода. [c.199]

Биологическая кинетика. В основе процессов обмена клетки со средой и внутреннего метаболизма лежит сложная сеть организованных определенным образом во времени и пространстве различных реакций. В биологических системах каждый из составных элементов находится в постоянном и неразрывном взаимодействии друг с другом, что и определяет в основном природу динамического поведения целостных биологических систем, механизмы их саморегуляции и управления, называемые биологической кинетикой. В результате этих процессов изменяются концентрации различных веществ, численность отдельных клеток, биомасса организмов могут изменяться и другие величины, например трансмембранный потенциал в клетке. Основные исходные предпосылки при описании кинетики в биологических системах в общем такие же, как и в химической кинетике. [c.5]

Интерпретация экспериментальных данных, характеризующихся нетривиальной динамикой, не может быть дана вне нестационарных моделей, вне понимания химической реакции как сложной нелинейной динамической системы. [c.21]

Уже в компьютерной химии возникли проблемы, которые еще недавно трудно было вообразить. Приведу примеры. В книге В. И. Быкова подробно обсуждаются различные бифуркации в динамических системах, описывающих химические реакции. Рассказывается о методах продолжения по параметру, — способах выделить линии и поверхности в пространстве параметров, на которые приходят бифуркации. При [c.323]

Дальнейшим развитием ЭКВ-концепции является создание теории квантовых динамических реакций [13,49]. В этих работах Догонадзе и сотр. создали общий квантовомеханический формализм для теоретического описания важнейших особенностей и кооперативных свойств химических реакций в биологических системах. Формализм основан на модели эффективного гамильтониана для среды (растворитель и белок), линейно реагирующей на внешние возмущения, и полуклассическом приближении для нелинейно реагирующей среды. В пределах этой модели формализм количественно описывает поведение различных подсистем реагирующих молекул, т. е. электронов, высокочастотной молекулярной конформационной моды и раствора. Фундаментальный вывод теории состоит в том, что реакции, включающие биологические макромолекулы, и реакции с низкомолекулярными системами описываются одним и тем же формализмом. Авторы отмечают при этом, что хотя конформационный вклад в энергию активации может быть преобладающим, он не может быть единственным, вследствие чего не было получено уравнения для определения элементарных биологических процессов только в терминах конформационной релаксации. [c.46]

Дальнейшие успехи в создании носителей зависят от уровня понимания природы химических реакций в многофазных системах. Необходимо отказаться от представления о том, что твердый носитель представляет собой инертную стенку , к которой прикреплен пептид. Исследования в области твердо- фазного синтеза пептидов в настоящее время опираются на концепцию динамической системы носитель — пептид — растворитель, подчиняющейся различным правилам кинетики и термодинамики [35], Неидеальная кинетика реакции зависит не столько от замедленной диффузии или массопереноса внутрь гранулы, сколько от плохой сольватации пептида и матрицы носителя [39]. Возможно, на сольватацию существенно влияет локальное расслаивание внутри фаз. В определенном микроокружении пептид и матрица могут взаимодействовать настолько сильно, что это взаимодействие становится равнозначным осаждению, приводящему к выводу вещества из реакции. [c.441]

Обратимые реакции. Если продукты химической реакции могут сами реагировать, воспроизводя первоначальные вещества, то наблюдаемая скорость реакции будет уменьшаться по мере накопления продуктов реакции. В конце концов должно быть достигнуто состояние динамического равновесия. В этом состоянии обе реакции, как прямая, так и обратная, имеют равные скорости. Такие системы относятся к типу обратимых реакций. Их изучение представляет большой интерес, поскольку можно кинетическое поведение подобных систем связать с термодинамическими свойствами (равновесием) конечной системы. [c.32]

В случае процесса, проходящего в гетерогенной системе и сопровождаемого химической реакцией, расчет наблюдаемой скорости превращения требует, как указано выше, учета параметров, имеющих решающее значение как для скорости химической реакции, так и для массопереноса. Для этого можно использовать различные методы. Один из них основан на изучении превращения в установившемся режиме, т. е. в состоянии динамического равновесия. Предположим, что реакционная система состоит из твердой фазы и жидкости (газа), в ядре потока которой концентрация исходного вещества постоянна и равна С. Исходное вещество диффундирует к межфазной поверхности и достигает там концентрации С . Скорость химической реакции на межфазной поверхности является функцией этой концентрации. При установившемся режиме количество исходного вещества, которое должно прореагировать в единицу времени на единице межфазной поверхности, равно количеству исходного вещества, перенесенному в зону реакции в результате диффузии. Для реакций первого порядка справедлива следующая зависимость [c.247]

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

Химическое равновесие называют динамическим равновесием. Этим подчеркивается, что при равновесии протекают и прямая, и обратная реакции, но нх скорости одинаковы, вследствие чо о изменений в системе не заметно. [c.185]

Синтез схем химического превращения ва основе стехиометри ческого анализа реакционной системы. Проведение химических реакций в лабораторных условиях или на пилотных установках на стадии исследования обычно не дает однозначного ответа на вопрос о механизме протекания реакций, а чаще всего позволяет лишь выявить систему конкурирующих гипотез. Поэтому важнейшим этапом является получение надежных кинетических моделей, правильно отражающих структуру химических превращений и основные динамические свойства рассматриваемой химической системы. В основе метода дискриминации кинетических моделей (выбора наиболее вероятного механизма, оценки числа независимых реакций и компонентов) лежит использование понятий структурных и молекулярных видов [14, 15]. [c.449]

Первый способ состоит в приведении дифференциальных кинетических уравнений к системе нелинейных алгебраических уравнений с последующей минимизацией среднеквадратичного критерия одним из методов нелинейного программирования, что в терминах теории динамических систем означает сведение динамической задачи идентификации к статической задаче наблюдения. При этом оперирование со скоростями химических реакций как с параметрами в статической задаче наблюдения осложняется значительными ошибками, неизбежно возникающими нри экспериментальном определении скоростей химических реакций. [c.461]

Наблюдаемая скорость химического превращения в нестационарном режиме зависит от динамических свойств поверхности катализатора. Пусть Г1 = А ,с", Гг==К с". Входная концентрация изменяется по закону Со = os + а sin mi. На рис. 2.10 показаны результаты численного решения соответствующей системы уравнений при т = 2, n = i (аналогичные результаты получались всегда при т>п). Увеличение избирательности в нестационарном режиме растет с увеличением времени релаксации скорости реакции и уменьшением времени пребывания смеси в реакторе. Экстремальные свойства приведенных зависимостей обусловлены тем, что в окрестности значений безразмерной частоты m 1 амплитуда колебаний концентрации А в реакторе выше, чем в квазистатическом и скользящем (со = оо) режимах. Это обусловливает некоторое увеличение избирательности в области собственной, резонансной частоты 1/Л/р. [c.61]

Настоящая модель легко допускает обобщение на случай одновременного протекания в зерне катализатора нескольких реакций, сопровождающихся изменением объема исходной смеси. Математическим описанием в размерной форме всегда удобно пользоваться для расчета конкретных химических процессов, для которых количественно определены все параметры. Для исследований общих свойств системы, связанных, например, со статическими и динамическими характеристиками множественностью стационарных режимов и их устойчивостью, целесообразно использовать математическую модель, записанную в безразмерной форме. С учетом приведенных ранее допущений, определяющих область использования модели (3.22а) —(3.22к), для трубчатого реактора, в котором протекает одна реакция первого порядка, и температура хладоагента к межтрубном пространстве одинаковая по всей длине, можно записать такую систему [c.75]

Изучение квантовой динамики элементарных атомных и молекулярных столкновений дает возможность, используя аппарат статистической механики [119], получить выражение для макроскопически наблюдаемых свойств, а также, исходя из экспериментальных данных о рассеянии, восстановить потенциалы, приводящие к наблюдаемому рассеянию. Как уже было отмечено выше, в химической реакции должны выполняться динамические законы сохранения, а также принцип микроскопической обратимости (если взаимодействие не изменяется со временем). Все эти требования непосредственно удовлетворяются при использовании 8-матрицы рассеяния. Сохранение материи выражается унитарностью 8-матрицы по отношению к входным и выходным каналам. Сохранение полной энергии и углового момента выполняется, если взять 8-матрицу диагональной по этим величинам. Сохранение полного импульса учитывается переходом к системе центра масс. [c.19]

Традиционно для описания и анализа функционирующей реакционноспособной системы используют прямые кинетические методы, суть которых состоит в написании и решении специфической для изучаемого процесса системы дифференциальных кинетических уравнений. Очевидными достоинствами прямых кинетических подходов к описанию термодинамически неравновесных процессов являются детально отработанные алгоритмы получения и решения кинетических уравнений, удобные критерии устойчивости кинетических систем, а также возможность описания различных специфических динамических эффектов, таких как множественность стационарных состояний, возможные осцилляции скорости сложных химических реакций, предельные циклы , бифуркации, хаотические режимы протекания реакции и т.п. Следует, однако, подчеркнуть, что необходимым условием адекватности результатов, получаемых прямыми кинетическими методами, являются справедливость априорных представлений о схеме исследуемых химических превращений и достаточно точное знание констант скоростей отдельных элементарных стадий. [c.291]

Понимание химической реакции как динамической системы восходит еще к Вант-Гоффу. Современное представление о химической кинетике базируется на фундаментальных работах И. Н. Семенова, Я. Б. Зельдовича, Д. А. Франк-Каменецкого. В последние годы можно наблюдать новый подъем интереса к нестационарным и нелинейным явлениям в химической кинетике. К ним относятся, прежде всего, множественность стационарных состояний и автоколебания (часто эти явления называют критическими). Для гомогенной ситуации наиболее широко известна реакция Белоусова—Жаботинского, открытие которой стало важным стимулом для широкой теоретической школы И. Пригожина. В гетерогенных каталитических реакциях критические явления в кинетической области нетепловой природы были обнаружены Г. К. Боресковым, М. Г. Слинько и к настоящему времени уже накоплен значительный экспериментальный материал такого рода (в том числе В. В. Барелко, [c.14]

Многие химические реакции не протекают до конца, другими словами, смесь реагентов не полностью превращае-гся в продукты. По прошествии некоторого времени изменение концентраций реагентов прекрашается. Реакционная система в таком состоянии представляет собой смесь реагентов и продуктов реакции. Химическая система в таких условиях находится в состоянии так называемого химического равновесия. Мы уже встречались с примерами простейших равновесий. Так, в замкнутом сосуде устанавливается равновесие между парами вещества над поверхностью его жидкой фазы и самой жидкостью. Скорость перехода молекул жидкости в газовую ф 1зу становится равной скорости перехода в жидкую фазу газовых молекул, ударяющихся о поверхность жидкости. Другим примером является равновесие между твердым хлоридом натрия и его ионами, растворенными в воде (разд. 12.2, ч. 1). В этом примере скорость, с которой ионы кристалла покидают его поверхность, переходя в раствор, равна скорости перехода ионов из раствора в кристаллическое вещество. Приведенные примеры показывают, что равновесие не является статическим состоянием, которое характеризуется отсутствием всяческих изменений. Наоборот, оно имеет динамический характер, т.е. представляет собой совокупность противоположно направленшэгх процессов, протекающих с одинаковой скоростью. Данная глава посвящена рассмотрению химического равновесия и изучению законов, на которых основано его описание. Чтобы продемонстрировать, какую роль играют в химии представления о равновесии, и сделать их более понятными, мы начнем с обсуждения одной из промышленно важных реакций-процесса Габера, применяемого для синтеза аммиака. [c.40]

Адиабатичиость процесса. Б молекуле движение электронов и ядер можно с хорошим приближением рассматривать раздельно, так как атомы в молекуле движутся много медленнее, чем электроны. Это позволяет ввести понятие потенциальной энергии ядер в молекулах и рассматривать электронные состояния молекулы независимо от колебательно-вращательных состояний. Адиабатическое приближение при описании динамической системы (например, элементарной химической реакции) основано на разделении переменных по характерным величинам скоростей движения для различных степеней свободы. В адиабатическом элементарном акте не происходит изменения мультиплетности системы. [c.68]

Если же, например, смешать нагретые до 800° К водород и иод то начнется ьзаимодействие их с образованием иодоводорода. Если не удалять Н1 из реакционного пространства, то никогда не произой дет полного расходования иода и водорода, при данных условиях уста новится состояние химического (динамического) равновесия, к которо му можно было бы прийти с другой стороны, нагревая Н1 до 800° К так как в этом случае мы имеем дело с химически обратимой реакцией Истинное равновесие характеризуется тем, что к нему можно подойти с двух сторон. В состоянии равновесия концентрации всех веществ в системе остаются неизменными в данных условиях, так как в этом случае скорости прямой и обратной реакций одинаковы. В уравнениях химически обратимых реакций вместо знака равенства ставят знак [c.19]

Характерная особенность минералообразования на фильтрационных геохимических барьерах — устойчивость (против различного рода возмущений в потоке) концентрационных динамических фронтов компонентов, имеющая кинетическую природу. В рассмотренных выше случаях р<С и устойчивость процесса есть следствие существования стационарных концентрационных фронтов компонента (Ме) и кислоты соответственно. Когда на фронте движущегося вещества наблюдается возмущение (из-за неравномерности пористости, проницаемости.и др.), то оно не развивается, а, наоборот, подавляется. Так, если вещество в определенной части системы начинает перемещаться с большей скоростью, то концентрация раствора здесь возрастает. Это увеличивает скорость реакции с участием растворенного вещества [см. уравнения (4.59) и (4.78)], вследствие чего скорость движения вещества замедляется и оно перемещается усредненно со скоростью фронта. Саморегулирование химических реакций в открытых системах за счет обратной связи, при котором возможные отклонения в протекании реакций от стационарного состояния вызывают изменения в условиях протекания реакций, компенси- [c.78]

Из анализа выведенных уравнений изотермы химической реакции следует, что если значения начальных концентраций или парциальных давлений веществ соответственно равны равновесным их значениям, то максимальные полезные работы А тах у или Лтахр рзвны нулю. Это знзчит, ЧТО При ровновесном состоянии не будет осуществляться в явном виде ни прямая, ни обратная реакция, т. е. система будет находиться в динамическом равновесии. [c.131]

Естн химическая реакция в газовой фазе достигает состояния динамического равновесия, то это состояние полностью описывается температурой, давлением и химическим составом системы. Зная давление Р и химический состав, можно подсчитать константу равновесия Кр и стандартное изменение свободной энергии Гиббса (Д0°) для реакции при температуре Т. В дальнейшем все компоненты системы будут рассматриваться как идеальные. Если реакция описывается стехиометрическим уравнением [c.33]

Скорость реакции зависит от ирироды реагирующих веществ, их концентрации, наличия посторонних веществ (нанример, катализаторов) и их концентрации среды, в которой протекает реакция, и условий протекания реакции температуры, давления (особенно для реакций с участием газов), облучения (фотохимические реакции) и т. и. Каждая химическая система с течением времени приходит в состояние динамического равновесия, ири котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Наиример, [c.324]

Второй класс автоколебательных систем характеризуется тем, что автоколебания в них существенно зависят от скорости подачи исходных реагирующих веществ в реактор. В этом случае колебательное поведение системы обусловливается соотношением скоростей транспорта реагирующих веществ в реактор и собственно химической реакцией. Для описания динамического поведения реактора идеального смешения наряду с системой уравнений типа (7.18), описывающей протекание процессов на элементе поверхности, необходимо рассматривать уравнения, описывающие изменения концентраций реагирующих веществ в газовой фазе [116, 131]. Взаимодействие реакции, скорость которой нелинейна, с процессами подачи реагирующих веществ в реактор идеального смешения обусловливает при определенных значениях параметров возникновение нескольких стационарных состояний в режимах работы реактора. При наличии обратимой адсорбции инертного вещества (буфера) в системе возможны автоколебания скорости реакции. При этом на поверхности сохраняется единственное стационарное состояние, и автоколебания обусловлены взаимодействием нелинейной реакции и процессов подвода реагирующих веществ в реактор. [c.319]

Рассматриваемый здесь подход к описанию релаксации скорости гетерогенной каталитической реакции является феноменологическим, потому что он основывается на явлениях и зависимостях, которые регистрируются соответствующими химическими экспериментами, а их математическим описанием служит система (1.8), параметры которой могут быть найдены экспериментально. Эта система передает лишь существенные стороны явления и, будучи в этом смысле упрощенной, никак не может заменить или исключить необходимость исследования нестационарной кинетической модели процесса. Поскольку система (1.8) является линейным приближением общей задачи (1.7), то она, строго говоря, может быть применима для анализа малых отклонений от квазистационарпого состояния. Однако часто ее можно с достаточной степенью точности использовать и за пределами области линейного приближения. В работе [34] приведены примеры исследования динамических свойств поверхности катализатора при протекании процессов различной степени сложности. Полученные данные сравнивались с результатами, найденными из анализа математического описания (1.8), в которое подставлялись значения М и Р, оцененные из исходного выражения типа (1.7а). Из сравнения релаксационных кривых следовало, что в широком диапазоне концентраций и констант скоростей стадий наблюдаемые скорости химического превращения с небольшой но- [c.19]

Феноменологическая термодинамика необратимых процессов применима главным образом к анализу химических реакций или таких изменений в открытых системах, для которых можно использовать понятия макроскопической скорости реакции и химического потенциала. При этом вычисление диссипативных функций основано на уравнениях химической кинетики, которые позволяют производить совместный кинетико-термодинамический анализ динамической эволюции реакционноспособной системы через вычисление скоростей и движущих сил процессов. Однако большинство из сушествующих математических моделей многих каталитических, технологических и особенно биологических систем с использованием дифференциальных уравнений могут отразить лишь отдельные стороны исследуемых процессов, но не описывают сложные реакции в совокупности. Особенно это относится к физико-химическим явлениям, лежащим в основе важнейших биологических процессов роста, развития, адаптации к внешним воздействиям и эволюции живых структур. [c.394]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология