Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Поверхностные явления состэютют и предмет холлоипной химии, к-рэя имеет дело прежде всего с проявлениями поверхностных явлений у дисперсных смогем. Для здсорбции флюид (газ или жидкость) — твердое тело обычно проводится достаточно условное разделение на физ, эдсорбцию и хеиосорбгрво. В основе такого разделения лежат нксперим. данные об энергетич, хнрэктеристикях ннсорбции и предсташения о характере взаимод. молекул нпсорбируемого в-ва с твердым телом. Ограничением обычной термодинамики является то, что она позвогтет описывать только равновесные состояния и обрнтиыые процессы.
Реэльнью необршимые проц«сом составляют предмет возникшей в 30-е гт. 20 в. термодинамики иводрантмых нрописсов, Эта область Ф. х. изучает нррэннонесные мнкроскопич. системы, в к-рых скорость возникновения энтропии локально сохраняется постсанной (такие системы локально близки к рэвновеснмм). Она позволяет рассматривать системы с хим. р-цинми и переносом массы (диффузией), тепле„электрич. зэрядов и т. п. Хныичеекня кинетики изучает преврнщеню хим. в-в во времени, т. е. скорости хим.
Р-ций, механизмы этих превращений, а таске зависимость хим. процесса от условий его осупгестнпения. Она усгнннвливнет закономерности измене- 178 94 ФИЗИЧЕСКИЕ ния состава пренрдщающеися сии емы во времени, вьиакзет связь между скоростью хнм. р-ции и внешними условиями, а тэхже изучает факторы, влияющие на скорость и направление хим, р-ций. Большинстаа хим. р-цнй представиет собой сложнме многостадийные процессы, состоящие ю отдельных элементарных актов хим. превращения, транспорта реагентов и переноса энергии. Тсоретнч. хим. кннегиха включает изучение механизмов элементарных р-ций и проводит расчет констант скоростей таких процессов на основе идей и аппарата класснч. механики и квантовой теории, занимается построением моделей сложных хим.
процессов, устанавливает связь между строением хим. соединений и их режц. способносп,ю. Вьивдение кинетич. закономерностей лля сложных р-ций (формальная хинетика) базируетсз часто на мат. моделировании и позволяет осуществить проверку пгпотез о механизмах сложных р-ций, а также устанавливать систему дифферснц. ур-ний, описывающих результаты осуществления процесса при разя. внеш, условиях. Дги хим. кинетики харюгтерно использование многих физ. методов исследования, позволяющих проводить локальные возбужденна реагирующих молекул, изучать быстрые (вплоть до фемгосекундных) превращения, автоматизировать регистрацию кинетич, данных с одновременной обработкой их на ЭВМ и т.
п, Интенсивно нэхзгиивается хинетич. информация через банки кинетич, констанг, в т.ч. для хим. р-ций в эхсгремальных условиях. Весьма важным разделом Ф.хо тесно связанным с хим. кинетикой, яииется учение о катализе, т.е, об изменении скорости и направления хим, р-ции прн воздействии в-в (катализаторов), участвующих в р-ции, но остающихся химически неизменными после кюклого цикла превращений и поэтому не входящих в состав конечных продугсгов. При гомогенном катализе катализатор и реагирующие в-ва находятся в одной фазе в мол;дисперсном состоянии, тогда кж при гетерогенном катализе катализатор обрюует самостоят. фпу, отделенную границей раздела от фазы, в к-рой находятся реагирующие в-ва. Надичие границйраздела фаз в гетерогенном катализе означает его зависимость от физ. сосгоания пов-сти катализатора н его изменений в ходе р-ции. В качестве самосгоят, типа рассматривают михрогетерогенный катализ, напр.
фгрмвнтативиий катализ и мембранный датадиз, играющие особенно важную роль в бисл. процессах. Быстро рлзвивается мгтадлодсмплгдсиый катализ, характеризующийся весьма высокой селективносгью и мягкими условиями осуществления р-ций. Учение о катализе очень важно для решения прикладных вопросов хим. технологи, поскольку подавляющее большинство хим, процессов, осуществиемых в иром-сти, является клтадитичсскими. Оно не менее вюкно для понимания большинства биол. процессов на мол. уровне. Мнопее сгереоселективные р-ции, в частности р-ции получения пржтичсски только одного оптич. изомера, проводятса сегодня с помощью металлохомплексов, находящихся втой же фазе, где проходит хим. Р-ия,, или нммобилизованньщ на пов-сти твердых тел.
Катализ играет решающую роль в защите окружающей среды от токсичных компонентов выхлопных газов автотранспорта и стационарных энергетич. усгзновок. Разрабатываются каталитич. способы устранения нежелательных антропогенньи изменений состава атмосферы, а таске водных бассейнов.
Ллн.с П р н г о н н н И., Ваедеане а еермоднааннаг аеобраенниа аронсссоа,дер. с англ,, М,1940; Пригони»И, Дефаа Р.,Х»нтееатгсзмомна»нна, нер. с англ., Ноаосаб., 1964; Данн»лес Ф., Олберта Р., ален«сею« лаана, нер. с англ., М., 1978; Николас Г., Прнгонан И, Самооггааненвн а неравновесных система«, дср.
о нал., М., 1979; 3 танис П., Фненеесат лаана, нер, с англ., г. 1-2, М., 1900; Рос о»сана АЯ., Гсасрогеание хнинаесане реаанан, М., 1900; Смирно аа ИА., Молоди слагала«- асс«од гсрноданнннм а фнзнсесаоа люта, 2 тд«М., 198ж Э ЯрннгГ., Л ни ЦГ, Л ли СМ., О«лоан ллннаесаоа анис«дан, пеэ. с аюл., М., 1803; Эм а ну еле Н.М., Кн ар р е Д.Г., Кггс лнннеесаоя аанеенгм, 4 лен, М., 1984; водо»ни Г«е, осноаиеермнгнненллл,м., 1987; дама«дни ББ., Петэна ОА., Элен«гол»мне, М,!9З7; СгронбергАГ., Сенченао ДП, Фа«нес»а«дант, 2 над, М., 1900; Полгораг ОМ.,германна» ннаа а фалес«сала аннан, М., 1991.
лак Грел о«, ЯВ. Гровса НАХ Оенаонм. 179 ФИЗЙЧКСКИК МКТОДЫ АНАЛИЗА, основаны на измерении эффекта, вызванного взаимод. с в-вом излучения — потока хвантов или частиц, Излучение играет примерно ту дге роль, что играет режтив в химических мвтодаг анализа. Измеряемый физ. эффект прсдставиет собой сигнал. В результате нсск. или мн. измерений величины списала и их статистич. обработки получают аналит.
сигнат, Он связан с концентрацией или массой определяемых компонентов. Исходя из харжтсра используемого излучения, Ф.м,а. можно рюделпь на три группы: 1) мсгоды, использующие первичное излучение, поглощаемое образцом; 2) применяющие первичное излучение, рассеиваемое образцом; 3) использующие вторичное излучение, испускаемое образцом. К примеру, масс-спвюнрсметрил относитсв к третьей группе— первичным излучением здесь служит потах электронов, квантов света, первичньи ионов или др.
частиц, а вторичное излучение предстаюиет собой ионы рнзл. масс и зарядов. С точки зрения пржтич. применения чаще используют др. классификацию Ф, и. ас 1) спехтроскопич. методы анэлиза— атомно-эмиссионная, атомно-абсорбционная, атомно-флуоресцентная спектрометрия и др.
(смо напр., Атомно-абсорбциоппмй анализ, Атанио-флуоресцвюппмй анализ, Инфракрасная спвдвросдопид, Ультрафиолетовая спектросдопия), рентгеновская спгюпросдолия, в т. ч. рентгена-флуоресцентный метод и регптеноспехтральный михроаналю, масс-спектрометрня, злгдтронимй ларамагпитпмй резонанс и яд«ризи магнитный резонанс, элехтронная спекгрометрия; 2) ядерно-фю. и рщгиохим. методы — ралиожтивационный анализ (см. Адтивациоиный анализ), ядерная гвыма-резонансная, или лейссбаулровсдад спвктросдопид изотопного разбанлгиид метод; 3) прочие методы, напр. Рентгеновская дифрактометрия (см. 2(ифрадциоппоег методы), и др.
Достоинства физ. методов: простота пробоподготовки (в большинстве случаев) и юиественного анализа проб, ббльшая универсальность по сравнению с хим. и физ.-хнм. методами (в т, ч. возможность анализа мнопжомпонентных смесей), широкий дннамич. диапазон (т. е. возможность определения основных, примесных и слгдовых состаюиющих), часто низ кис пределы обнаружения как по концентрашеи (ло 10 а% без использования хонцснтрированю), так и по массе (10 '0— 10 за г), что позволяет расходовать предельно малые кол-ва пробы, а иногда проводить неразрушаднций анализ, Многие Ф. м. а. позваиют выполнать кж юловый, тэх и лохальный и послойный анапы с пространств. разрешением вплоть до моноатомного уровня.
Ф. м. а. удобны для автоматизации. Использование достижений физики в аналит. химии приводит к созданию новых методов анализа, Так, в кон. 80-х и; появились масс-спжтрометрия с инлукпино сюзанной плазмой, гщсрный микрозонд (метод, основанный на репктрации рентгеновского изч)чения, возбужденного прн бомбардировке исследуемого обрюца пучком ускореннмх ионов, обычно протонов). Расширяются области примигения Ф. м. а, природнмх объехтов и техн. материалов, Новый толчок их развитию даст переход от разработки тсоретич. основ отдельных методов к созданию общей теории Ф. м. а. Цель таких исследований — вьивление физ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
