Лаборатория химической кинетики
Спецкурсы

Макрокинетика

Проф. д.х.н. А.Х.Воробьев

Вводные замечания

1. Коллективное поведение молекул и поведение химических систем в целом. Примеры систем, которые рассматривает макрокинетика. Тепловой взрыв, цепное воспламенение, колебательные реакции (брюсселятор).
2. Основы качественной теории нелинейных динамических систем. Фазовое пространство. Фазовые траектории. Нахождение особых точек. Типы особых точек. Анализ устойчивости. Особые траектории. Предельные циклы. Бифуркации. Понятие о странном аттракторе.
3. Применение качественной теории. Критические явления. Связь с неравновесной термодинамикой. Устойчивость режимов химического реактора. Бистабильность и колебания в химической кинетике. Химические волны. Волна просветления в фотохимической реакции. Волна горения. Пространственные диссипативные структуры.
4. Макрокинетика в твердой фазе. Кинетическая неэквивалентность. Функции распределения по реакционной способности. Ступенчатая кинетика. Заторможенная кинетика. Процессы релаксации. Низкотемпературный взрыв. Неэквивалентность в фотохимических реакциях. Фотоселекция и фотоориентация.
5. Теория теплового взрыва и горения. Модель Семенова. Модель Франк-Каменецкого. Критерии Франк-Каменецкого и Семенова. Процесс зажигания. Распространение пламени. Уравнение Зельдовича. Тепловые и диффузионные пламена. Устойчивость пламени. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез.

Семинары

Качественный анализ кинетических схем, три мономолекулярные стадии (устойчивый узел), ферментативная реакция, фотовозбуждение (устойчивый фокус). Модель Шлегля (бистабильность). Гликолиз (колебательная реакция). Фотохимическая бистабильность. Экситоны в кристалле. Орегонар. Колебания в проточном химическом реакторе.

Оценка скорости распространения пламени. Оценка критической температуры взрыва. Оценка периода индукции при взрыве. Полимеризация, как задача о тепловом взрыве. Фронтальная полимеризация.

Мультимеда приложение

Видеофильм. Полевая микроскопия. Экспериментальное наблюдение колебаний и волн в процессах окисления на платиновом катализаторе

Литература

1. Д.А.Франк-Каменецкий. "Диффузия и теплоперенос в химической кинетике.", М.1947.
   
   
2. А.А.Овчинников, С.Ф.Тимашев, Ф.Ф.Белый. "Кинетика диффузионно-контролируемых реакций" М., Химия, 1986.