ості, про висоту хімічної організації та ієрархії хімічних систем.
Сутність цієї теорії полягає в тому, що хімічна еволюція являє собою саморозвиток каталітичних систем і, отже, еволюціонуючим речовиною є каталізатори.
У ході реакції відбувається природний відбір тих каталітичних центрів, які володіють найбільшою активністю. Ті ж центри, зміна яких пов'язане із зменшенням активності, постійно вимикаються з кінетичного процесу, В«не виживаютьВ». При багаторазових послідовних необоротних змінах каталізатора перехід його на все більш високі рівні супроводжується еволюцією механізму базисної реакції як за рахунок змін складу і структури каталізаторів, функціонували в початку реакції, так і за рахунок дроблення хімічного процесу на елементарні стадії і поява нових каталізаторів цих стадій. Ці нові каталізатори з'являються за рахунок їх саморозвитку.
А.П. Руденко сформулював основний закон хімічної еволюції, згідно з яким з найбільшою швидкістю і ймовірністю реалізуються ті шляхи еволюційних змін каталізатора, на яких відбувається максимальне збільшення його абсолютної активності.
Саморозвиток, самоорганізація і самоускладнення каталітичних систем відбувається за рахунок постійного потоку трансформованою енергії. А так як основним джерелом енергії є базисна реакція, то максимальні еволюційні переваги отримують каталітичні системи, що розвиваються на базі реакцій з найбільшим спорідненістю (екзотермічні реакції).
Базисна реакція є, таким чином, не тільки джерелом енергії, необхідної для корисної роботи в системі, яка спрямована проти рівноваги, але і знаряддям відбору найбільш прогресивних еволюційних змін каталізаторів.
Теорія саморозвитку відкритих каталітичних систем має ряд важливих наслідків:
фЂЂ№ загальна класифікація етапів хімічної еволюції, а на її основі - класифікація каталізаторів за рівнем їх організації;
фЂЂ№ принципово новий метод вивчення каталізу як динамічного явища, пов'язаного з зміною каталізаторів в ході реакції,
фЂЂ№ конкретна характеристика меж хімічної еволюції і переходу від хемогенеза до біогенезом в результаті подолання так званого кінетичного межі саморозвитку каталітичних систем.
5.7 Нестаціонарна кінетика і розвиток уявлень про еволюцію хімічних систем
Г.К. Боресков переконливо довів, що під впливом реакційного середовища свіжі каталізатори змінюють свій склад і структуру, досягаючи стаціонарного складу і відповідної йому питомої каталітичної активності. Вважається і нині, що переважна більшість промислових каталітичних процесів здійснюється в стаціонарних умовах.
Починаючи з 1970-х років, хіміки все більше стали звертати увагу на те, що ті ж самі причини впливу реакційного середовища на каталізатори, які зумовили появу кінетики стаціонарних процесів, виявляються відповідальними і за наявність нестаціонарних режимів роботи каталітичних систем. Було встановлено, що в одних випадках стаціонарний стан каталізаторів не реалізується через блокування їх поверхні щільним шаром якої-небудь адсорбата, швидкість утворення якого вище швидкості руху стаціонарності. В інших випадках в ході реакцій було зафіксовано кілька нестаціонарних режимів зі стрибкоподібними переходами між ними. Відкрито і вивчено безліч автоколивальних процесів, свідчать про особливий тип нестаціонарності.
Дослідники приходять до висновків, що стаціонарний режим, стабілізація якого здавалася запорукою високої ефективності промислового процесу, є тільки приватним випадком нестаціонарного режиму. З 1970-х років виявлено багато випадків нестаціонарних режимів, що сприяють інтенсифікації реакцій. З'явилися роботи, що описують штучно створювані нестаціонарні режими, при яких виявляється можливим не тільки легше реалізувати оптимальні умови реакцій, а й досягти поліпшення якості продуктів (наприклад, ефективнішого розподілу молекулярних ваг в полімерах).
Одним з провідних ланок у розвитку нестаціонарної кінетики є теорія саморозвитку відкритих каталітичних систем. Першою прикладної областю, де теорія розвитку відкритих каталітичних систем може бути широко і ефективно використана, є вже досліджені в лабораторних умовах процеси, в основу яких покладено енергетичне пару реакцій, у тому числі таких, на яких накладені строгі термодинамічні обмеження. У цьому випадку одне реакція допомагає інший; в системі розвиваються процеси, спрямовані проти рівноваги, сама ж система набуває динамічну стійкість, або В«стійкості не рівновагуВ». Цей принцип використаний для здійснення ряду реакцій, які поки не були реалізовані іншими шляхами.
У результаті розвитку вчення про хімічні процеси хімія тепер має реальні передумови для вирішення таких загальних завдань, як:
фЂЂ№ моделювання та інтенсифікація фотосинтезу;
фЂЂ№ фотоліз води з отриманням водню як найефективнішого топлива;
фЂЂ№ промисловий синтез широкого спектру органічних продуктів і в перш...
