Лаборатория химической кинетики
Спецкурсы

Кинетика диффузионно-контролируемых реакций

Проф. д.х.н. А.Х.Воробьёв

Вводные замечания

Особенности движения частиц в конденсированной фазе. Расстояние между молекулами, длина свободного пробега, частота столкновений. Характер столкновений. Релаксационные характеристики фаз.

1. Законы Фика. Оценка коэффициентов диффузии. Формула Стокса-Эйнштейна. Механизмы диффузии в твердом теле. Кооперативная диффузия. Солитоны. Частицы с аномальной подвижностью. Вращательная диффузия. Углы Эйлера. Понятие об ориентационной функции распределения. Уравнение Лежандра.
2. Диффузионно-ограниченные реакции. Кинетический и диффузионный режимы реакции. Оператор Лапласа в декартовой и 2сферической системах координат. Граничные условия. Стационарная и нестационарная диффузия. Преобразования Лапласа, как метод решения диффузионных задач. Задача Смолуховского. Приближения черной и серой сферы. Обобщенное уравнение Смолуховского.
3. Диффузия ионов. Радиус Онзагера. Клеточная рекомбинация заряженных и незаряженных частиц. Диффузионно-контролируемые реакции в растворах электролитов. Диффузия во внешнем потенциале. Диполь-дипольная тушение. Туннелирование в диффузионно ограниченных реакциях.

Семинары

Решение стационарных диффузионных задач: - стационарный ток полярографии, полярографическая регистрация фотохимических реакций, клеточный эффект, распределение температуры в напыляемой на холодную поверхность пленке, рост коллоидной частицы.

Решение задач о нестационарной диффузии: - полярографический ток продуктов импульсного радиолиза, тепловая волна диссипации энергии поглощенного фотона, диффузия по поверхности.

Литература

1. Д.А.Франк-Каменецкий. "Диффузия и теплоперенос в химической кинетике.", М.1947.
   
   
2. А.А.Овчинников, С.Ф.Тимашев, Ф.Ф.Белый. "Кинетика диффузионно-контролируемых реакций" М., Химия, 1986.