В предлагаемой читателю книге впервые на основе теории, изложенной в ранее вышедшей монографии «Кинетические модели каталитических реакций» (авторы—Яблонский Г. С., Быков В, И., Горбань А. Н.), проведен качественный и численный анализ типовых нелинейных механизмов гетерогешго-каталитиче-ских реакций, в частности реакции окисления СО па металлах VIII группы. По результатам этого анализа дана интерпретация критических явлений (множественность стационарных состояний и автоколебаний скорости реакции), экспериментально обнаруженных в ряде реакций, в том числе и в реакции окисления СО на платине. ' . - .
Излагается строгая теория медленных релаксаций динамических систем, в частности кинетических моделей каталитических реакций.
Монография предназначена для специалистов по химической кинетике и катализу и по расчету химических реакторов.
Табл. 11. Ил. 59. Библиогр. 376.
Рецензенты: А. И. Бурштейн, В. С. Музыкантов
ПРЕДИСЛОВИЕ
Эта книга — естественное продолжение вышедшей ранее книги «Кинетические модели каталитических реакций» (авторы — Г. С. Яблонский, В. И. Быков, А. Н. Гор-бань [1]), в которой дана общая теория, позволяющая исследовать зависимость кинетических характеристик сложной реакции от структуры детального механизма.
Вначале планировалась одна книга, но в ходе работы первая часть (в особенности гл. 2, написанная А. Н. Гор-банем) выросла и было решено создать «дилогию»: в первой книге изложить общую теорию, а во второй — исследовать конкретные модели, дополнив этот материал теорией медленных релаксаций, разработанной в последнее время. В таком виде издание и предлагается читателю.
Цель книги — детально проанализировать типовые механизмы каталитических реакций, в частности реакции окисления окиси углерода на платиновых металлах, которая уже давно служит химикам-каталитикам традиционным объектом исследования.
В монографии три главы. В первой исследованы простейшие нелинейные механизмы, обеспечивающие критические явления (множественность стационарных состояний, автоколебания скорости) в каталитических реакциях, во второй — развитые теоретические представления прилажены к реакции окисления СО. Исследована кинетическая модель этой практически важной реакции. Модель включает в себя стадии адсорбции кислорода, окиси углерода, а также взаимодействие адсорбированных частиц с образованием продукта. Проведен анализ медленных релаксаций, когда времена установления стационарных состояний значительно больше времен протекания отдельных реакций. Показано, что их причина — не только
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие..............
Глава 1. Простейшие нелинейные механизмы каталитических реакций, обеспечивающие критические явления............ 5
1.1. Критические явления в гетерогешш-каталитиче-ских реакциях (эксперимент, йодели) .... —
1.2. «Параллельный» адсорбционный механизм ... 20
1.3. Стационарные характеристики простейшего механизма, обеспечивающего множественность стационарных состояний катализатора......26
1.4. Релаксационные характеристики «параллельного» адсорбционного механизма . .....35
1.5. Анализ «последовательного» адсорбционного механизма.............. 46
1.6. Модели кинетических автоколебаний в гетерогеп-
' ной каталитической реакции......49
Глава 2. Исследование кинетической модели реакции окисления на металлах (на примере реакции окисления СО) ........... 55
2.1. Механизмы и модели.........—
2.2. Моделирование кинетических зависимостей ... 71
2.3. Исследование динамики реакции окисления СО 88
2.4. «Единая» кинетическая модель и предсказание критических эффектов........104
Глава 3. Эффекты критического замедления и медленные
релаксации...........108.
' Y—-—" . . 108
множеств 121 135
3.0. Медленные релаксации и бифуркации .
3.1. Бифуркации (взрывы) ш-предельных
3.2. Медленные релаксации....... . юи
. 3.3. Медленные релаксации одного полупотока . . . 148.
3.4. Медленные релаксации возмущенных систем . . 157
Послесловие.............. 184
Модели идеального адсорбированного слоя . . . . —
Модели реального адсорбированного слоя . . . . 190
Литература...........^ , 193
Дополнительная литература по динамике каталитических реакций (1981-1984 гг.)......... 215
Цена: 150руб.
