ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы цепной диффузии взаимно превращающихся частиц из "Теория цепных процессов" После каждого превращения возникшая частица диффундирует в активной среде до тех пор, пока не произойдет новое превращение новые частицы, обладающие иными физическими и химическими свойствами, будут двигаться дальше до последующих превращений или гибели. [c.101] Для описания процессов цепной диффузии удобно рассматривать концентрационные поля частиц различных сортов, их изменения во времени и взаимные превращения. Концентрация и, частиц Ж,- в процессе цепной диффузии зависит от времени, а также от того, в каком элементе объема среды мы ее определяем. Таким образом, концентрация является функцией координат и времени, и = н .(дг, у, г, t), и определяет концентрационное поле данного сорта частиц М . [c.102] например, границы активной среды или стенки сосуда, в котором идет процесс, адсорбируют активные частицы или являются для них проницаемыми, то в среднем концентрация частиц вблизи границ будет меньше, чем в середине сосуда. Иначе говоря, появится градиент концентрации. Благодаря этому возникнет непрерывный диффузионный поток активных частиц от центра к стенкам. Диффундируя, частицы вследствие взаимодействия с химически активной средой гибнут, превращаясь согласно схеме (19,1) в активные частицы других сортов. [c.102] Рассмотрим сосуд, наполненный гремучим газом На-(-Оз. Пусть концентрация с смеси этих продуктов, которую мы называем исходной средой, во всем сосуде постоянна. Поскольку молекулы Нз и О2 непосредственно в реакцию друг с другом практически не вступают, никакой химической реакции здесь итти не будет до тех пор, пока мы не введем в виде затравки Н или О или пока эти атомы не образуются в результате диссоциации молекул Нз и 63. [c.102] В результате вместо концентрационного поля атомного кислорода мы получим концентрационные поля [Н] и [ОН]. Таким образом, будет иметь место эффект взаимных превращений концентрационных полей. [c.103] Такие превращения полей с течением времени теряют свою резкость , так как продолжительности жизни отдельных активных частиц малы и колеблются около некоторых средних значений. [c.103] Таким образом, образуются внутренние трансмутационные потоки из одного концентрационного поля в другие поля. В то же время будут итти непрерывно потоки диффузии по направлению к стенкам. Если процесс является цепным и если регенерация перекрывает убыль, то высота концентрационных полей будет непрерывно расти, и процесс приобретет взрывной характер. [c.103] С проблемой расчета концентрационных полей и их взаимных превращений мы встречаемся в различных областях физики, физической химии и биологии. [c.103] Аналогичные эффекты цепной диффузии возникают в случае любой цепной химической реакции, если стенки играют роль положительного или отрицательного катализатора, введенного в систему. [c.104] Здесь на поверхности катализатора активные частицы или гибнут, или превращаются в новые частицы, которые снова могут возвращаться в пространство, где идет реакция. Мы получаем тогда гетерогенное сопряжение, которое в теории Шилова не рассматривалось, но которое тем не менее играет исключительно важную роль в ряде явлений. Гетерогенное сопряжение может иметь место также между процессом, протекающим на поверхности крупных молекул (например, энзимов), и процессами в водной фазе. Анализ всех этих явлений требует применения методов теории цепной диффузии. [c.104] Вернуться к основной статье