В большинстве монографий по химической кинетике основное внимание уделяется изложению основ теории скоростей химических реакций и математическому описанию поведения простых и сложных кинетических систем. При этом в качестве иллюстративного материала приводятся, как правило, экспериментальные данные по заведомо упрощенным процессам, в которых число варьируемых параметров невелико (реакции в газовой фазе, в разбавленных растворах и т.п.). Творческое применение формальнокинетических зависимостей позволяет, в принципе, анализировать и сложные превращения в концентрированной среде. Поскольку дать общие рекомендации по этому вопросу крайне затруднительно, всякий конкретный анализ сложных кинетических систем представляет несомненную ценность
В этом отношении книга Ж. Юнгерса и Л. Сажюса наглядно демонстрирует возможности кинетических методов при изучении химических превращений, четко и последовательно учит логике кинетического исследования, показывает достоинства и недостатки феноменологической кинетики.
Авторы приводят конкретные методики получения и обработки первичных экспериментальных данных, широко используют графический анализ, подробно обсуждают результаты каждого этапа исследования и убедительно обосновывают программу дальнейших опытов. Читатель ощущает себя как бы непосредственным участником кинетических исследований. В этом большая методологическая значимость книги.
Основная часть экспериментального материала является результатом работ лаборатории кинетики Лувенского университета и Французского института нефти, осуществленных непосредственно под руководством авторов. Для сохранения характерного стиля книги и ее главной тематики в русский перевод не включены разделы, посвященные кислотно-основному и ферментативному катализу. Они носят обзорный, описательный характер и, не являясь результатом непосредственных работ авторов, существенно отличаются от основных глав по стилю и, главное, по оригинальности самого материала.
Сокращенный перевод книги Ж. Юнгерса и Л. Сажюса представит несомненный интерес для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских институтов, а также для студентов и аспирантов вузов, специализирующихся в области химической кинетики.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая советскому читателю книга написана коллективом бельгийских и французских авторов под руководством крупного ученого, профессора Лувенского университета Ж- Юнгерса. Профессор Юнгерс в течение долгих лет читает курс физической химии и заведует лабораторией химической кинетики в Лувенском университете; он состоит одновременно главным научным руководителем Французского института нефти.
Другие участники коллектива авторов: Л. Сажюс — руководитель отдела фундаментальных химических исследований Французского института нефти, И. де Агирре — профессор Лувенского университета, д-р наук Д. Декрок — научный сотрудник Французского института нефти.
Многим советским химикам известны их работы по вопросам катализа и кинетики химических реакций, опубликованные во французских и бельгийских химических журналах.
В СССР издано относительно мало монографий по химической кинетике. Все они давно стали библиографической редкостью, особенно основополагающие книги Н. Н. Семенова, Касселя и др., что свидетельствует о большом интересе, который проявляют к кинетике работники науки, учебных учреждений и промышленности.
Среди книг по химической кинетике монография проф. Юнгерса занимает особое место. В прежних курсах и монографиях по химической кинетике, и в частности в «Прикладной химической кинетике», изданной под редакцией проф. Юнгерса Французским институтом нефти в 1958 г., рассматривались главным образом простейшие, наиболее наглядные кинетические задачи, на которых прослеживалось влияние различных факторов на отдельные («выделенные») реакции.
Данный труд уже не представляет собой курс или учебное пособие. В нем делается попытка перейти к изучению комплексных, реальных процессов, протекающих подчас при одновременном присутствии нескольких исходных веществ, отличающихся относительной реакционной способностью и .содержащихся в повышенных концентрациях. Авторы ставят своей задачей помочь исследователям комплексных процессов, состоящих из параллельных или последовательных реакций, расчленить эти процессы Для практического использования кинетических закономерностей и для повышения, в итоге, выхода целевых продуктов и селективности процессов.
Авторы ограничились рассмотрением основных типов жидко-фазных реакций, ход которых определяется лишь химическими актами, намеренно исключив реакции, полностью или частично зависящие от диффузионных явлений. Равным образом не рассматриваются в книге и реакции между жидкими и твердыми со-реагентами.
Книга иллюстрирована не только примерами лабораторных кинетических исследований, но и краткими описаниями освоенных промышленностью технологических процессов, например процесса получения изопрена из изобутилена и формальдегида, процесса производства циклогексанона из циклогексана, бутано-на — из бутанола-2.
Большинство примеров заимствовано из работ Лаборатории химической кинетики Лувенского университета и различных отделов Французского института нефти, где они были выполнены под руководством проф. Юнгерса.
Издание книги на русском языке будет несомненно полезно для советских химиков. Книга восполнит пробел, существующий в области практической кинетики в нашей литературе. Издание книги ценно и в другом отношении: ее авторы и президент Французского института нефти Рене Наварр. направили ее советским нефтехимикам для ознакомления с методиками кинетических исследований, принятыми их французскими коллегами. Они выразили пожелание, чтобы эта книга стала достоянием широких кругов советских химиков. Их желание выполнено, и можно надеяться, что этот труд послужит еще большему взаимопониманию между научными работниками наших обеих стран.
Директор Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева АН СССР член-корреспондент АН СССР
Н, С. Наметкин
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ АВТОРОВ
В большинстве фундаментальных исследований, посвященных основам химической кинетики, экспериментальные условия выбираются по возможности простыми с целью уменьшения числа факторов и переменных, управляющих превращениями системы. В первую очередь рассматриваются газофазные реакции, где участвующие в химическом акте частицы не подвержены влиянию других молекул, далее — реакции в сильно разбавленных растворах, в которых влияние растворителя сохраняется постоянным в течение реакции.
Такое искусственное упрощение проблемы, необходимое на первых этапах ее изучения, имеет, однако, ту отрицательную сторону, что эксперимент не дает информации о роли факторов и параметров, влияние которых поддерживается постоянным или заведомо исключается. Для химика, проводящего обычно синтезы как в лабораторных условиях, так и в промышленности в возможно более концентрированных средах, указанный подход дает лишь частичные сведения о кинетике процесса.
Упрощение проблемы касается не только экспериментальных условий, но также и выбора реакционной системы; вначале, естественно, изучают системы, превращение которых протекает количественно и следует однозначной и простой стехиометрии.
При таком выборе исключаются, однако, системы, способные развиваться по нескольким направлениям.
Цель данной книги — глубже проанализировать и проконтролировать сложные превращения, протекающие в концентрированной среде. Поэтому мы не будем следовать плану, обычно принятому в монографиях по кинетике. Как правило, при этом от простых кинетических случаев переходят к усложненным, чтобы на наиболее наглядных примерах пояснить роль различных факторов, влияющих на отдельную реакцию. Здесь же проблема рассматривается с точки зрения исследователя, который стремится расчленить сложный процесс на его отдельные звенья и уточнить их характеристики.
Основная практическая цель —научить химика проводить процесс эффективно и селективно. Но такие исследования несомненно будут иметь и научную ценность, поскольку они дадут информацию о реакционной способности веществ и механизме их превращения.
Для большей наглядности мы ограничимся рассмотрением основных типов жидкофазных реакций, протекание которых определяется самим химическим актом.
Газофазные реакции — удобный объект теоретических исследований— затронуты в меньшей степени. Эти реакции, характеризующиеся небольшим числом варьируемых параметров и невысокой селективность^, для большинства химиков не столь интересны.
В случае очень быстрых реакций (А/2 < 1 мин) нас интересует не абсолютная скорость, которая ставит лишь практическую задачу в отношении регулирования процесса, а относительная скорость, которая определяет его селективность.
В качестве иллюстрации такого исследования в книге используются главным образом результаты работ лаборатории химической кинетики Лувенского университета и различных исследовательских отделов Французского института нефти. Именно благодаря примерам, обработанным в этих двух научных центрах, мы располагаем необходимыми данными для иллюстрации основного текста и в ряде случаев дополнительной гарантией, что вытекает из их применения в промышленности.
В этой книге использованы, как в экспериментальной части, так и при интерпретации результатов, методы, оказавшиеся наиболее плодотворными, позволившие получить максимум информации, которой в настоящее время располагает химическая кинетика.
Для понимания книги необходимо знакомство с принципами и методами химической кинетики.
Основной принцип изложения книги — последовательный анализ химического превращения, начиная с процесса в целом и вплоть до элементарного химического акта.
Несмотря на то что примеры для иллюстраций взяты из различных кинетических групп и типов, для понимания книги последовательное чтение глав не обязательно.
Ж. Юнгерс, Л. Сажюс, И. де Агирре, Д. Декрок
Цена: 150руб.
