АВТОКОЛЕБАНИЯ В ЛИНЕЙНОЙ ПО ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ВЕЩЕСТВАМ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
Аннотация
Автоколебания кинетической (не тепловой) природы в каталитических реакциях представляют собой сложный вид критических явлений, проявляющийся в периодическом изменении скорости реакции во времени. Необходимым условием существования автоколебаний является участие в каталитической реакции не менее двух независимых промежуточных веществ в трех и более элементарных стадиях. Одной из простейших описывающих автоколебания кинетической природы в рамках закона действующих масс в открытой квазистационарной по основным веществам изотермической системе является схема 1) Z « X, 2) X « Y, 3) Y + 2Z ® 3Z (X, Y и Z – промежуточные вещества). В реальных условиях химические, в том числе каталитические, реакции протекают по кинетическим законам, учитывающим отклонения от закона действующих масс. Таким является кинетический закон Марселина-Де Донде, который позволяет использовать различные имеющие физический и термодинамический смысл функции для описания кинетики реакций в реальных условиях. Применение кинетического закона Марселина-Де Донде вместо закона действующих масс позволило описать критические явления типа множественности стационарных состояний более простыми стадийными схемами. В данной статье установлена принципиальная возможность описания незатухающих колебаний кинетической природы простой линейной по промежуточным веществам трёхстадийной схемой 1) Z « X, 2) X ® Y, 2) Y ® Z для каталитических реакций, протекающих в открытой квазистационарной по основным веществам изотермической системе по неидеальному кинетическому закону Марселина-Де Донде.
Для цитирования:
Кольцов Н.И. Автоколебания в линейной по промежуточным веществам каталитической реакции. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2026. Т. LXX. № 2. С. 91-95. DOI: 10.6060/rcj.2026702.12.
Литература
Андронов А.А., Леонтович Е.А., Гордон И.И., Майер А.Г. Теория бифуркаций динамических систем на плоскости. М.: Наука, 1967. 384 с.
Киперман С.Л. Основы химической кинетики в гетерогенном катализе. М.: Химия, 1979. 352 с.
Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации / пер. с англ. М.: Мир, 1979. 512 с.
Кольцов Н.И., Алексеев Б.В., Кожевников И.В. Моделирование критических явлений в каталитических реакциях. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1998. 185 с.
Marcelin R. // Ann. Phys. 1915. V. 3. N 9. P. 120-231.
Де Донде Т., Ван Риссельберг П. Термодинамическая теория сродства. М.: Металлургия, 1984. 134 с.
Горбань А.Н. Обход равновесия (уравнения химической кинетики и их термодинамический анализ). Новосибирск: Наука, 1984. 226 c.
Горбань А.Н., Быков В.И., Яблонский Г.С. Очерки о химической релаксации. Новосибирск: Наука, 1986. 320 с.
Быков В.И., Цыбенова С.Б. Нелинейные модели химической кинетики. М.: КРАСАНД, 2011. 400 с.
Быков В.И. Моделирование критических явлений в химической кинетике. М.: URSS, 2014. 328 с.
Быков В.И., Иванова А.Н. // Кинетика и катализ. 1986. Т. 27. № 1. С. 73-79.
Кольцов Н.И. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2022. Т. 66. № 2. С. 3-7. DOI: 10.6060/rcj.2022662.1.
Кольцов Н.И. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 6. С. 724-726. DOI: 10.31857/S0453881122060065.
Kol’tsov N.I. // Russ. J. Gen. Chem. 2023. V. 93. N 6. P. 1631-1635. DOI: 10.1134/s1070363223060403.
Kol’tsov N.I. // Russ. J. Gen. Chem. 2023. V. 93. N 12. P. 3224-3229. DOI: 10.1134/S1070363223120228.
Кольцов Н.И. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2024. Т. 68. № 3. С. 16-24. DOI: 10.6060/rcj.2024683.3.
Кольцов Н.И. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. № 6. С. 59-69. DOI: 10.6060/ivkkt.20256806.7176.
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. 832 с.
Кольцов Н.И., Федотов В.Х., Алексеев Б.В. Сложная кинетика химических реакций. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2023. 252 с.
Кольцов Н.И., Федотов В.Х., Алексеев Б.В. Неидеальная химическая кинетика. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2024. 266 с.
