Колебания и бегущие полны в химических системах - Филд Р.
Скачать (прямая ссылка):
Эту взаимосвязь рассмотренных реакции можно представить следующей наглядной схемой (рис. I).
Так как нз имеющих место многочисленных процессов только -немногие определяются визуально в виде смены окраски то бы-iia сделана попытка выявить скрыто протекающие реакции с полота \, боо'^'т Вп°п'Г, РаС?°рС H'S0' (1::'> ИМ010ТСЯ ™лы<° лимонная кислота и бромат, то при слабом нагревании такого раствора ('15-4(I0C) и ло-
n^rSZW бГ"° стз"01!1"«! «~(аУо°м ич^аТг.
ането^.С^ показывает образование „ситабром-
или CO2. 1 ускоряют этот процесс при бурном выделе-
1ч-.™*.яВос?аМ,іоїїаа ZILLZ^ "зг,асхолова'<"« «диого из ингредиентов .шческне процессы ' ""и""лс"те такого вещества опять возобн онпт перпо-
Рис. I. Cxcmj основных ироцсссон, протекающих и пульсирующей* реакции.
мощью осциллографа. Деистиител ыю, на осциллограммах (рис. 2) иаблюдаогся ря і периодических процессов, которые, оченищо, юлжиы соотиогстионать видимым и скрытым реакциям. С) UHiKo послешно требуют еще тотального анализа.
И заключение огмегнм, что более отчетливое изменение цветности иерио иічоскоі'і реакции наблюдается с примененном индикатора на окисли гелыю-носегаионн гольпые процессы. В качестве таконого наиболее удобным оказался железофенантролнн *, ре-
Mu ирн\чч1нли на IO мг реакционной OMiVH 0.1—0.2 v.i реактива [1.0 г иіантрлішц. R м.і U,SO» (I n 0.8 г соли Мора в 50 мл волы).
,,,«еиловапнын для определения перехода Ce4+ в Ce3+. Прн этом боец тн°Йокра ке раствора (Ce3+) соответствовала красная форма нчпкатора, а желтой (Се<+) - синяя. Особенно полезен
он индикатор в демонстрационных целях. Так, например, он чрезвычайно эффективен при демонстрации изменения скорости периодической реакции в зависимости от температуры.
Ес'ш сосуд с реакционной жидкостью, показывающей норма іьн'ое число импульсов (1—2 в минуту), нагреть, то наблюдается быстрое изменение скорости чередования окрасок, приводящее к полному исчезновению интервалов между импульсами. При охлаждении ритм реакции вновь замедляется и смена окрасок становится опять отчетливо различимой.
Другую своеобразную картину пульсирующей реакции с применением индикатора удается наблюдать, если реакционный раствор, находящийся в цилиндрическом сосуде и «настроенный» на быстрый темп, аккуратно разбавить водой (путем наслоения) с таким расчетом, чтобы концентрация реагирующих веществ постепенно убывала от дна сосуда к верхнему уровню жидкости. Прн таком разведении наибольшая скорость пульсации будет в более концентрированном нижнем (горизонтальном) слое, убывая от слоя к слою в направлении поверхности жидкости. Таким образом, если в каком-либо слое в какое-то время произошла смена окраски, то одновременно в выше- или нижележащем слое можно ожидать отсутствия таковой или появления иной окраски. Это соображение несомненно применимо ко всем слоям пульсирующей жидкости. Если при этом учесть способность суспензии выпадающего пептабромацетоиа селективно сорбировать или длительно удерживать на себе восстановленную красную форму индикатора, то красная окраска пептабромацетоиа будет закреплена в слое. Она не нарушается даже прн последующем изменении окислительно-восстановительного потенциала среды. В результате этого вся жидкость в сосуде через некоторое время становится пронизанной горизонтальными слоями красного цвета.
Следует указать, что введение в нашу систему другом окислительно-восстановительной пары (Fe21^tFe3+) не может, конечно, не отразиться иа первой. В ней отмечается более быстрое выделение пептабромацетоиа и соответственно более быстрое завершение всего процесса.
Выводы
Й^кщГЛИ,,eCKaЯ• ДЛИТСЛЫЮ "Ротекающая (нульеирую-
ского m°?SnпябпЮЛЄ""Я Карт,ШЫ реак,ш" " а,,ал,13а Фактнче-таГмоха2Го0Ж°1*еНЫ С00б1);1Ж™,я об узловых момен-
Литература
,. Ab,ahum R.. 1Ы,Ш 1. (1967), Transversal Mappings a„d Fk;v,s B,,lia. min-Ciimmings. Reading, Mass. ь ¦'<»:>, ouija-
2, Abraham R. Mursden J. E. (1978), Foundations of Mechanics, Benjamin. Cummings, Reading, Mass. '
3. Adaincikoea L Scacift P. (1982a), Heterogeneous Oscillating Reaction in T.rlromc Ac,d-KBrO,-MnSO,-H1SO1 Systems, Coll. C^h Ch™ Comimm., 47, 2333.
4. ЛЙ»ій'*о™ L., Sevcik P. (1982b) A Completely Inorganic Oscillating System of tin' Belousov —Zhabotinskii Type, Int. J. Chem Kind 14 735
5. Adler S. /., Noyes R. M. (1955), The Mechanism of the Permaneanate-Oxalate Reaction, J. Am. Chem. Soc, 77, 2036.
6. Agludze K. 1.. Krinskii V. 1. (1982), Multi-Armed Vortices in an Active Chemical Medium, Nature, 296, 424.
7. Агладзе К. И. Исследование вращающихся спиральных волн в химической активной среде. Препринт. — Пущино: 1983.
8. Agnew W. С, Agnew J. Т. (1965), Composition Profiles of the Diethyl Ether —Air Two-Stage Reaction Stabilized in a Flat-Flame Burner, 10th Int. Svmp. on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, p. 123,
9. Alamgir M., Epstein I. R. (1983), Systematic Design of Chemical Oscillators. 17. Birhytlimicity and Compound Oscillation in Coupled Chemical Oscillators: Chloritc-Bromate-lodide System, J. Am, Chem. Soc. 105, 2500.
