Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

20
системах невозможны, иначе говоря, чисто химических колебаний не
бывает.
Современный этап в исследовании периодических реакций начался в
1951 году, когда московским химиком-экспериментатором Борисом
Павловичем Белоусовым (подробнее см. раздел 3.3) было открыто
необычное периодическое поведение химической реакции окисления
лимонной кислоты броматом калия (в присутствии в качестве катализатора
соли церия). Раствор реагирующих веществ, слитых в пробирку, строго
периодически менял свою окраску от бесцветной (обусловленной
избытком Се
+4
) к желтой (обусловленной избытком Се
3+
), затем снова к
бесцветной и т.д. Ионы церия играли как роль катализатора, так и роль
окрашенного индикатора реакции. Белоусов провел исследование и
выяснил, что период колебаний сильно зависит от кислотности среды и
температуры и может изменяться в пределах от 10 до 100 секунд. Реакция
получила название «химические часы». В закрытой системе (в пробирке)
колебания быстро затухали. Если же система была открытой (имелись
потоки исходных реагентов и отвод продуктов реакции), то колебания
продолжались без ограничений.
В это же время же английский математик А. Тьюринг теоретически
сформулировал задачу о возможности образования в реакторе в условиях
химической реакции устойчивых конфигураций промежуточных про-
дуктов и в 1952 г. построил математическую модель их формирования.
Ему, к сожалению, ничего не было известно о том, что такие реакции уже
открыты и исследуются в Москве.
Только в 1959 г. Белоусову удалось опубликовать краткое сообщение о
своем открытии в одном из нерецензируемых изданий. Тем не менее, эта
публикация вскоре стала широко известна. С тех пор у нас в стране и за
рубежом стали интенсивно исследовать подобные реакции. В потоке
публикаций на эту тему выделялись работы молодого аспиранта А.М.
Жаботинского, работавшего в Институте биофизики АН СССР. Он
подробно исследовал много сходных химических реакций и
классифицировал их. Вклад Жаботинского был столь значителен, что
новый тип реакций стали называть реакциями Белоусова-Жаботинского.
Позже химический механизм реакции Белоусова-Жаботинского
расшифровали Е. Керош, Р. Я. Филд и Р. М. Нойес. Они выяснили, что
подробная схема реакции насчитывает более 20 промежуточных стадий.
В экспериментах Белоусова и Жаботинского образовывались новые
структуры в жидкостях (слои разной окраски в пробирке), поэтому ими
еще в начале 70-x годов заинтересовались Пригожин и его ученики.
Группа Пригожина не ставила опытов, а занималась решением чисто
теоретических задач. Учеными было отмечено, что в опытах с этими
реакциями не только происходило предсказанное в модели Тьюринга

Страницы