Кинетика химическая стохастическое описание

Как известно, существует много реакций, для которых детерминистическое описание не адекватно, и для них должны быть применимы стохастические модели. Самым известным примером являются реакции в системах, содержащих малое число реагирующих частиц, как это имеет место в биологических клетках. Укажем также на процессы, в которых активированные молекулы инициируют реакцию лавинного характера. Многие реакции в химии полимеров могут быть также описаны стохастически, в том числе распределение длин цепей, распределение сополимерных композиций, кинетика выделения реагентов из смеси, кинетика полимеризации биологических макромолекул в матрицах, контролируемые диффузией химические реакции, модели стерилизации, денатурация полипептидов или протеинов, хроматография, релаксация неравновесного распределения по колебательным степеням свободы в ударных волнах, теория гомогенной и гетерогенной нуклеации в парах, теория адсорбции газов на твердых поверхностях, деградация линейных цепных молекул, разделение молекулярных соединений с помощью противотока диализа, статистические процессы агрегации и полимеризации, изотопный обмен и т. д. [c.65]

Итак, описанные методики статистического исследования кинетики зародышеобразования в расплавах позволяют определить зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от времени, переохлаждения, скорости охлаждения для стационарного и нестационарного процессов нуклеации, а также строго количественно исследовать влияние предварительной термической обработки расплава и других факторов на процесс кристаллизации. Мы называем совокупность этих методик методом статистического термического анализа (СТА) [180, 181]. В обш ем случае метод СТА заключается в многократном последовательном определении кривых нагрева и охлаждения образцов в широком интервале температур с заданными режимами термических циклов. Цель СТА — исследование кинетики обратимых физико-химических стохастических процессов, в частности начальных стадий кристаллизации жидких и твердых фаз, и на этой основе выявление обш их закономерностей и механизма фазовых переходов в одно- и многокомпонентных системах [180]. Другие возможности использования статистического термического анализа для различных целей физико-химического анализа указаны в работах [180, 181]. [c.67]

СТОХАСТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.172]

Стохастическое описание кинетики химических реакций [c.65]

Что касается стохастического описания кинетики химических реакций, то, хотя оно и не столь привычно для кииетиков как детерминистическое описание, существует много реакций, для которых последнее описание неадекватно, и следует применять стохастические модели. Самыми известными примерами являются реакции в системах, содержащих малое число реагирующих частиц, как это имеет место, например, в биологических системах. Укажем также на процессы, в которых активированные молекулы инициируют реакции лавинного характера. Многие реакции в химии полимеров могут быть также описаны стохастически, в том числе распределение длин цепей, распределение полимерных композиций, кинетика выделения реагентов из смеси, кинетика полимеризации биологических молекул [c.138]

Возможность стохастического описания кинетики химических реакций и применяемые при этом математические методы рассмотрены в [137]. [c.139]

Химическая кинетика газовых и плазменных сред включает в себя исследование значительного числа взаимосвязанных процессов. Большое внимание в литературе уделено изучению процессов диссоциации и рекомбинации /1-5/. Эти реакции, а также реакции обмена являются одними из важнейших составных частей кинетики химически активных сред. Весьма простая, наглядная и эффективная модель описания этих и других реакций предложена Крамерсом /6/. Исходным пунктом теории Крамерса являются уравнения движения реагирующих частиц при наличии- случайной силы, обусловленной действием на реагенты окружающей среды. Состояние системы в этой модели изображается точкой на фазовой плоскости, а сама реакция трактуется как процесс диффузии в фазовом пространстве. Процесс движения плотности вероятности в фазовом пространстве описывается уравнением Фоккера-Планка с конкретными для каждой реакции начальными и граничными условиями. Данный подход можно назвать стохастической, или диффузионной, теорией химических реакций. [c.73]

Поэтому проблема описания смешения реагирующих газов входит составной частью в неравновесную химическую кинетику. Для ее решения необходимо исследовать задачу экспериментально в условиях различных газовых потоков и рассмотреть систему уравнений гидродинамики и химической кинетики, воспользовавшись также методами теории подобия [89] или различными стохастическими методами. [c.280]

Проблема заключается в создании регулярного стандартного метода к кинетике в целом. Привычные способы описания на основе теории возмущений оказались весьма ограниченными ввиду быстрого перераспределения энергии по различным степеням свободы и сложности протекающих процессов. Предыдущие главы книги были посвящены развитию такого общего подхода. В них рассмотрены четыре крупных направления кинетических исследований стохастическая теория химических реакций, газовая кинетика, фазовые переходы, статистическая радиофизика. В основе описания всех этих направлений лежал метод теории функций Грина или его обобщение — метод КФР. [c.234]

Из фундаментальных соотношений теории случайных марковских процессов выведены стохастические интегродифференциальные (скачкообразные), разрывные (дискретно-непрерывные), диффузионные и матричные (дискретные в пространстве состояний по времени) модели кинетики механодеструкции, описывающие эволюцию дифференциальных функций числового распределения макромолекул полимеров по длинам. Проведен последовательный анализ выведенных уравнений кинетики механодеструкции. Он показал, что при некоторых упрощающих предположениях решениями этих уравнений являются известные в литературе функции распределения Пуассона, Танга, Кремера-Лансинга и др. С помощью математического аппарата теории дискретных марковских процессов построены модели кинетики структурных превращений в ферритах -шпинелях, активированных в планетарных машинах разработана обобщенная модель кинетики механорасщепления зерен на примере природного полисахарида - крахмала. Из основного кинетического уравнения Паули выведены стохастические модели ряда элементарных химических реакций, протекающих в дисперсных системах при механическом нагружении частиц твердой фазы. Проведен анализ выведенных уравнений и выявлены преимущества статистического метода описания кинетики химических реакций перед феноменологическим. [c.19]

Кинетика гетерогенных процессов обмена в общем случае определяется скоростяхми протекания целого комплекса микро-и макроскопических процессов скоростями химических реакций, интенсивностью адсорбционно-десорбционных процессов, скоростью диффузии реагентов в гидродинамическом пограничном слое и т.д. Полное и точное математическое описание всех этих процессов приводит к громоздким системам дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений, решение которых с необходимой точностью не всегда удается получить не только аналитически, но даже численными методами. Трудности полного математического описания кинетики гетерогенных процессов являются причиной широкого распространения методов формальной кинетики, в которой используются линейные или нелинейные кинетические дифференциальные уравнения, в состав которых входят константы, определяемые в результате обработки экспериментальных данных. Такие кинетические уравнения удовлетворительно описывают кинетику процессов обычно только для отдельных элементов общей поверхности межфазного контакта для отдельного зерна катализатора, для единичного элемента диспергированного адсорбента и т. д. С другой стороны, расчет технологических процессов требует анализа кинетики гетерогенного обмена для всей поверхности межфазного контакта, с учетом реальных условий протекания процесса в конкретном аппарате или реакторе. На практике в большинстве случаев условия протекания гетерогенного обмена неодинаковы в различных частях общей поверхности межфазного контакта и могут различным образом изменяться во времени. Причинами этого являются застойные зоны, флуктуации скоростей относительного движения фаз, пузыри и каналообразованне в реакторах с кипящим слоем и т. д. Таким образом, даже если в распоряжении исследователя имеется адекватное математическое описание кинетики процесса для отдельного элемента поверхности межфазного контакта, переход к описанию кинетики исследуемого процесса на всей поверхности межфазного контакта в условиях реального промышленного аппарата может оказаться достаточно сложным вследствие того, что многие физические процессы, влияющие на функционирование реальных аппаратов, имеют стохастическую природу. [c.197]

Методология, положенная в основание компьютерной подсистемы Alfargus/FireHazard , предполагает численное решение уравнений Рейнольдса, дополненных уравнениями химической кинетики и уравнениями переноса лучистой энергии. Для учета существующей неопределенности в состоянии атмосферы используется стохастический анализ. Описание методологии данной подсистемы представлено в Г лаве 4 (см. также [4, 6, 56-58]). [c.52]