Реакция Белоусова-Жаботинского

В 1951 г. Б.П. Белоусов наблюдал колебательные режимы в химической реакции окисления лимонной кислоты броматом калия в присутствии катализатора - ионов церия Сез+. Раствор реагентов, слитых в пробирку, периодически менял окраску между бесцветной и бледножелтой. Та же реакция, идущая в тонком слое раствора, сопровождалась локальными изменениями цвета раствора - от красного к синему и наоборот. Через некоторое время в реагирующей смеси спонтанно возникали источники концентрически расходящихся волн - ведущие центры и спиральные волны. Спиральные волны чрезвычайно устойчивы и гасят ведущие центры, являющиеся более медленными автоволновыми источниками.

Реакция Белоусова-Жаботинского — класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов, температура и др.) изменяются периодически, образуя сложную пространственно-временную структуру реакционной среды. Реакция открыта генералом Б.П. Белоусовьш, но результаты опубликованы не были. Это открытие привлекло внимание биолога, профессора физического факультета М1У С.Э. Шноля, поручившего своему аспиранту А.М. Жабо- тинскому разобраться в проблеме. В дальнейшем реакцию Белоусова- Жаботинского как модель распределенной системы, демонстрирующей различные типы пространственно-временной организации, исследовали в сотнях лабораторий мира. Интерпретация этой реакции велась с использованием идей

А.М. Тьюринга и диссипативных структур И. Пригожина.

Рис. 4. Пример диссипативной структуры, возникающей в реакции Белоусова-Жаботинского.

В настоящее время под названием "реакция Белоусова-Жаботинского" объединен целый класс родственных химических систем, близких по механизму, но различающихся используемыми катализаторами (Сез+, Мп2+ и комплексы Fe2+, Ru2+), органическими восстановителями (малоновая кислота, броммалоновая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота и др.) и окислителями (броматы, йодаты и др.).

При определенных условиях эти системы демонстрируют очень сложные формы поведения, варьирующиеся от регулярных периодических до хаотических колебаний. В частности, именно в реакции Белоусова — Жаботин- ского наблюдался первый экспериментальный странный аттрактор в химических системах свойств.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >