Колебания и бегущие полны в химических системах - Филд Р.
Скачать (прямая ссылка):
іемой яв'їяется реакция колебательного окисления мопооксида \пепога открытая и 1939 г. Грей и Скотт (гл. 14) описывают историю исследований згой реакции, включая и современные работы и нынешний V])OBeHb знании о ее механизме. Замечательными' непзотермпческпмп колебательными газовыми реакциями мчіяются «холодные пламена» — окисление углеводородов. Здесь ,¦ни описываются Грпффнтсом (гл. 15). Серьезное внимание на лих обратили в 1938 г., хотя они и были открыты очень давно їв 1817 г.). Почти в течение 40 лет пытались объяснить эту систему, однако общей термокипетической теории явлення не существовало до 1969 г. Гл. 14 и 15 наряду с главами, написанными Эдельсоном и Рабнцем, Дс Кеппером и Буассоиадом, Ремусом и Россом, а также От.мсром, будут особенно интересны инженерам-химикам.
Бегущие волны химической активности тесно связаны с хп-
'пческими колебаниями и часто появляются в одних п тех же системах. Общая структура п разнообразие химических волн обсуждаются Ортолевой и Шмидтом (гл. 10), в основном с теоретических позиции. Сол H Шоуолтер (гл. 11) демонстрируют HX связь с бпстабпльностыо па примере детальных экспериментальных и теоретических исследований конкретной системы. Однако наиболее известными и изученными примерами являются модификации реакции БЖ. Их связь с химией реакции БЖ обсуж-
ается Фнлдом (гл. 2) и Тайсоном (гл. 3). Випфрп (гл. 12) : редставляет свою элегантную геометрическую теорию дву- п !рехмерных структур, ее топологические основы н связь с обра-
ованнсм структур в биологических системах.
Область описываемых исследований значительно расширилась за последние 20 лет, и теперь в нее вовлечены многие специалисты. Рост области исследований колебательных химических реакций можно рассматривать как отражение развития всей пауки в целом. Бургер и Буйдошо (гл. 16) проводят анализ литературы но гомогенным колебательным реакциям, что позволяет составить представление о научных контактах, повлиявших на
тот рост.
Невозможно точно предсказать пути развития данной бы-"Ро меняющейся области исследований. Однако дальнейший прогресс наверняка будет основан на работах, описываемых 1) ¦> он книге. Каждая из глав обрисовывает направление питен-ч BHOIi деятельности и указывает наиболее вероятные пути ча.чь-пешпего развития и приложении
Сейчас ясны некоторые выводы. Необходимо проделать большую работу но виясненню механизма и моделированию уже известных химических осцилляторов. Не менее важен поиск новых осцилляторов, особенно основанных на химии оксогалогеновых кислот. Приемлемыми кандидатами для такого поиска считаются соединения азота и серы. Уже обнаружен класс кислородных осцилляторов [496], п один из них включает соединения серы [137].
По мере накопления наших знаний о предмете большую значимость приобретут приложения в таких различных дисциплинах, как биология, геология н техника. Возможные применения к биологическим задачам могут состоять в количественном они. саппн ферментативных систем (в частности, участвующих в регуляции метаболизма), передачи сигналов в живых организмах и митоза. Все более важными станут исследования образования структур как в биологических (Винфрн), так и в геологических системах (Ортолева и Шмидт).
Приложения в технике, обсуждаемые, например, Ремусом и Россом, Скоттом и Греем, а также Грнффитсом, будут, по-видимому, расширяться. Практически нет пределов потенциальным приложениям аналитических и численных методов исследования обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, которые получили дальнейшее развитие при изучении колебаний и волн в химических системах. Здесь можно ожидать существенного прогресса как в теории, так и в приложениях. Очевидно, что методы моделирования химических систем будут значительно усовершенствованы.
Можно с уверенностью утверждать, что в любом из направлений в течение еще многих лет будет продолжаться активная работа, связанная с теми вопросами, которые затраї ивакітся в настоящей книге.
Мизула, шт. Монтана толь 1984 г.
Р. Филд М. Бургср
перЇьГш-риод с и cte m л t и ч г г. к и x исследовании колебании и волн
в химических системах белоусовского типа
А. Al. Жабогинскт)
„„,„,тут 6„0.W1141XKOi1 физик» ЛИ СССР, Пущино, Московская обл.
-мо к;, и кис чроіюлопічсское изложение исследовании по химическим колебаниям п. волнам, которые проводились с 1961 по 1969 г. мной совместно с AV. Д. Корзухиным, В. А. Вавилниым и А. Н. Запкппым, написано по предложению проф. Р. Фнлда, одного из редакторов английского издания книги.
В конце 1961 г. мой учитель профессор биохимии Московского университета С. Э. Шиоль предложил мне начать исследование" механизма реакции Белоусова. Отправной точкой этой работы явился рецепт: бромат калия —0,2 г, сульфат церня — 0,16 г, лимонная кислота —2 г, серная кислота (1:3)-2 см3, вода до общего объема 10 см3. Публикация Белоусова [71] была мне неизвестна. В результате примерно полугода работы я получил колебания, используя в качестве восстановителя кроме лимонной кислоты также малоновую н яблочную, и провел предварительное исследование системы с малоновой кислотой.
