Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Филд Р. -> "Колебания и бегущие полны в химических системах" -> 110

Колебания и бегущие полны в химических системах - Филд Р.

Филд Р. , Бургер М. Колебания и бегущие полны в химических системах. Под редакцией д-ра физ.-мат. наук, проф. А.М. Жаботинского — M.: Мир, 1988. — 720 c.
Скачать (прямая ссылка): fluctuations-and-waves-in-chemical-systems.djv
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 275 >> Следующая


Орбан п сотр. [738] обнаружили, что перманганат, бромат, бихромат и иодат увеличивают область существования колебаний в пространстве параметров для системы хлорит — подид. Пероксидисульфат, напротив, не дает расширения области колебаний. Путем сравнения скоростей реакций Ox — Г и Ox — ClOs в закрытом реакторе авторы объясняют отсутствие влияния S2Oi- медленностью реакции (М4) с этим веществом. Типичные составы смесей для колебательных реакций в некоторых осцилляторах типа хлорит—иодид — окислитель приведены в табл. 8.4.

Следует отмстить, что малоновая кислота — излюбленный органический субстрат в реакции БЖ —также дает колебания в системе с хлоритом и йодидом, и это единственный известный пример осциллятора типа хлорит — иодид — восстановитель. Эта система представляет собой интерес, поскольку в пей возможны также колебания в закрытом реакторе и пространственные волновые структуры, которые показаны на рис. 8.9 [219].

8.2.1.3. Податные и йодные системы. Если в реактор подаются хлорит и либо Юз, либо I2, то можно получить достаточное для возбуждения колебаний количество I- с помощью восстанавливающего реагента Red, который с достаточно высокой скоростью участвует в реакциях

KV) + 6Red ->. Г+ 6Ox (М8)

1(0)+ Red Г+ Ox (М9)

Был найден целый ряд восстановителен, которые действуют таким образом [733]; они перечислены в табл. 8.4. Отметим, что как одпоэлектронпые, так и двухэлектронные и как органи-

Галогенсодержащне системы и проточном реакторе

305

ческие, так н неорганические восстановители годятся на згу роль. Отметим, что арсснит реагирует менее быстро с нодатом, чем другие восстановители [реакция (М8)], обеспечивающие колебания, и что для запуска колебаний в хлорнт-иодат-арсе-ннтном осцилляторе обычно требуется однократное введение I- [216].

Два восстановителя — тиосульфат и малоновая кислота — также дают затухающие колебания в закрытой системе [219].

8.2.1.4. Смешанные системы. Включая и иодид, и иодат в состав втекающей смеси, можно получить системы, обладающие большим разнообразием поведения, чем системы, содержащие только один источник атомов иода. Одним нз примеров является система хлорит — иодид — иодат — малоновая кислота [219], которая продолжает колебаться, даже когда скорость протока равна нулю (т. е. в условиях закрытой системы).

Более интересная смешанная система состоит из хлорита, иодида, иодата и арсенита. Параметрическая диаграмма этой системы — одна из самых сложных среди изученных в режиме ПРПП. На рнс. 8.10 представлены два варианта этой диаграммы. Как видно из рис. 8.10, а, при средних потоках арсенита система тристабильна, т. е. у нее имеется пять стационарных состояний: три устойчивых и два неустойчивых. На рис. 8.10,6 приведена та же диаграмма при более низком рН. Отметим область жесткого возбуждения (или бистабильности между стационарным и колебательным состояниями) и отсут-

Рис. 8.9. Картина пространственных волн, наблюдаемая прн 5 °С в тонком

(2 му) слое раствора с исходным составом [CH2 (COOH)2] = 3,3-10-3M1 [NaIl =

= 0,09 М, [NaCIO2] = 0,1 М, [H2SO1] =

= 0,0056 M и с крахмалом в качестве

индикатора [219].

А

отвис третьего стационарного состояния S S111. Как это часто бывает в хлорнтных осцилляторах, возрастание кислотности усиливает способность системы к колебаниям. Эту систему можно рассматривать как трансформацию хлорит-ноднд-нодат-ного осциллятора арсеннтом, как измененный йодидом хлорит-нодат-арсеннтнын осциллятор нлн как две связанные биста-бнльные системы: арссннт -- иодат и хлорит — ноднд.

Рік-. 8.10. [Іарнмеїричсскли дпаїрамма снсісмн арссннт на плоскости 11-]„ — [H.,As03],,.

Фиксированные параметры: [clOj '

хлорні иода

' m, /.¦0--5.33-10

/ --а С. Вщ обозначает область бпстабильностн между состояниями і и /; а— прн рН :1Д> имеется область трнстабнлытсти IT); б-прн рН 2.1) имеется колебательна» область (OSC)

До сих пор известно относительно мало работ но -тугим •сметанным системам, н можно ожидать, что некоторые'из них будут обладать более сложным динамическим поведением чем простые периодические колебания.

8.2.2. Системы, содержащие бромат

Как отмечалось в подразд. 8.1.2.2, многие системы Оромат — хлорит — восстановитель, включая минимальную реакцию ВгОз—CIO2:—ВГ, имеют колебательный режим в ПРПП. Соображения но поводу механизма этих реакций, высказанные в данном разделе, а также низкие концентрации хлорита, требуемые для колебаний (Ю-5—1O-4M по сравнению с 10_3— 1O-2M в других хлорнтиых осцилляторах), указывают на то, что эти системы лучше рассматривать как броматные осцилляторы, в которых хлорит ведет себя подобно восстановленной форме катализатора — нона металла. Появление в этих системах значительных количеств QO2' (аналогичного окисленной форме катализатора) также подтверждает эту точку зрения.

8.2.3. Хлорит-тиосульфатная система

Единственным известным хлоритным осциллятором, который не требует второго галогенсодержащего соединения, является

V

Простые колебания

Простые КОЛЕГ-.ЧНИИ
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 275 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed