ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Самостоятельные упражнения из "Термодинамика для химиков" В настоящее время возможность возникновения изотермических осцилляций в концентрации интермедиантов и, как следствие, в скорости реакций хорошо известна и для многих гетерогенных каталитических реакций. Наиболее изученными примерами являются окисление Н2 и СО кислородом на многих нанесенных благородных металлах, а также на индивидуальных кристаллофа-фических фанях монокристаллов этих же металлов (рис. 18.13). [c.390] Здесь нижним индексом а помечены поверхностные формы промежуточных компонентов — интермедиатов, а пустой квадрат обозначает свободную форму активного центра катализатора. [c.391] В этом случае кинетические уравнения для общей схемы обсуждаемой каталитической реакции в определенном интервале параметров действительно имеют решения, соответствующие автоколебаниям. [c.391] Однако и здесь для получения условий возникновения осцилляций необходимо делать дополнительные предположения о возможности су1цествования буферных стадий процесса, замедляющих возможность вступления в реакцию определенных форм интермедиатов. [c.392] Причину синхронизации осцилляций скорости реакций, происходящих на различных микроскопических активных центрах или фанях микрокристаллов, в макроскопические осцилляции общей скорости процесса пытаются объяснить важной ролью диффузии вещества компонентов газовой фазы по поверхности. [c.392] Недавно для многих из катализаторов, способных вызывать осцилляции в скорости катализируемых реакций, зарегистрированы также поверхностные химические волны, т.е. организованное движение участков поверхности, заполненных молекулами разных ад-сорбатов. Химические волны являются примером возникновения на поверхности катализаторов пространственно-временных диссипативных структур и наблюдаются как на мезоскопическом (т.е. полумакроскопическом с характерными размерами в несколько микрон — рис. 18.14, 18.15), так и на атомно-молекулярном с характерными размерами в десятки ангстрем (рис. 18.16) уровнях. [c.392] Следует отметить, что исследование и описание осциллирующих гомогенных и гетерогенных кинетических реакций до сих пор опираются в основном лищь на прямой анализ кинетических схем. При этом обнаружено, что некоторые явления поддаются удовлетворительному кинетическому моделированию лишь при использовании специальных математических методов типа метода Мон-те-Карло. Методы термодинамики неравновесных процессов пока используются явно недостаточно. [c.393] Можно полагать, что методы совместного кинетико-термодинамического анализа неравновесных процессов окажутся достаточно продуктивными и для описания еще одного важного физико-химического явления, относящегося к возникновению пространствен-но-временных диссипативных структур, — возникновения упорядоченных тепловых волн, движущихся в неподвижном слое зерен катализатора или инертного материала при фильтрации через него реакционноспособной химической смеси. [c.393] Вернуться к основной статье