Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 88 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

86
колебаний сильно уменьшается с повышением кислотности среды и
температуры. Реакция была удобна для лабораторных исследований.
Колебания можно было легко наблюдать визуально, а их период находился
в пределах 10-100 секунд, совпадая с естественным масштабом времени
человека-наблюдателя. Позже Белоусов открыл аналогичную
периодическую реакцию, в которой были получены более яркие цвета. Так,
при смешивании в пробирке растворов серной и малоновой кислот,
сульфата церия и бромида калия при добавлении в качестве индикатора
ферроина реагирующая смесь начинает периодически менять цвет с
голубого (обусловленного Fе
3+
) на красный (обусловленный Fе
2+
). В
пробирке колебания быстро затухают. Но в открытой системе,
изображенной на рис. 3.10,они могут продолжаться сколь угодно долго.
Допустим, что реакция протекает в условиях, показанных на рис. 3.10.
Благодаря интенсивному переносу веществ (реагентов), которые поступая
в реактор перемешиваются, в каждый момент времени система остается
практически однородной в пространстве.
Такое экспериментальное устройство позволяет также довольно легко
управлять удаленностью системы от равновесия: достаточно изменить
скорости, с которыми химические вещества поступают в систему (или
выбывают из нее), меняя тем самым
время пребывания этих веществ в
реакционном объеме. Очень
большие времена пребывания
реагентов приводят по существу к
реализации замкнутой системы, и в
таких условиях можно ожидать, что
поведение системы будет подобно
равновесному, подчиняющемуся
принципу детального равновесия.
Путем уменьшения времени
пребывания, не допускается
выравнивания скоростей прямой и
обратной реакций. При этом
поведение системы будет
неравновесным. Именно это и
показывает эксперимент. В случае
очень больших времен пребывания в
системе достигается однородное стационарное состояние – концентрации
остаются постоянными во времени. Это привычное для химиков состояние
наделено всеми качественными свойствами химического равновесия. Оно
является аналогом режима теплопроводности, реализуемого в системе
Бенара (разд. 3.1) при небольшой разности температур между пластинами.
Рис. 3.10.
Схема открытой химичес-кой
системы (химический реактор).

Страницы