Колебательные процессы при жидкофазном окислении 1,4-нафтодиола в присутствии оксигенированных комплексов кобальта (II)

• Автор: Муцалова, Сацита Шахидовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Образование временных и пространственных структур при окислении диоксибензолов и нафтодиолов

ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Методика проведения эксперимента

ф 2.1.1. Реагенты и растворы

2.1.2. Регистрация колебаний

2.2. Результаты эксперимента

2.2.1 Результаты по влиянию концентрации реагента

2.2.2. Результаты по влиянию концентрации катализатора

2.2.3. Результаты по влиянию
2.2.4. Результаты по влиянию температуры
ГЛАВА III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
Ф 3.1. Анализ временных рядов
3.1.1. Анализ Фурьепреобразования временного ряда
3.1.2. Построение фазовых портретов
3.1.3. Определение размерностей фазового пространства и аттрактора
3.1.4. Вычисление характеристических показателей Ляпунова и энтропии КолмогороваСиная
3.2. Термодинамический анализ процесса окисления
1,4нафтодиола в колебательном режиме
3.3. Составление и анализ математической модели
кинетических закономерностей протекающих процессов
3.3.1. Качественный анализ математической модели
3.3.2. Численное интегрирование математической модели окисления 1,4нафтодиола в колебательном режиме
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Обоснование механизма протекающих реакций и составление математической модели кинетики протекающих процессов проведение качественного анализа и численного интегрирования математической модели. Проведение анализа изучаемых процессов на основе подходов нелинейной неравновесной термодинамики с выявлением причин возникновения критических явлений. Объектами исследования являлись химические неустойчивости, реализующиеся при протекании гомогенных окислительновосстановительных процессов в системе 1,4нафтодиол 1,4нафтодион в присутствии оксигенированных комплексов кобальта II с и Ру . Методы исследования. Исследование протекающих процессов и эволюции системы проводили в неперемешиваемом реакторе в виде
регистрации потенциала точечного платинового электрода 1 мм , измеренного относительно хлорсеребряного, однозначно связанного с изменением соотношений концентраций окисленных и восстановленных форм компонентов в реакционной смеси, в ходе эволюции системы. С целью выяснения особенностей возникновения концентрационных колебаний и анализа полученных экспериментальных результатов использованы дискретное преобразование Фурье, реконструкция динамики системы по временной последовательности данных, вычисление показателей Ляпунова и энтропии КолмогороваСиная КС энтропии, анализ протекающих процессов на основе принципов нелинейной термодинамики неравновесных процессов, математическое моделирование кинетических закономерностей протекающих процессов. Получены экспериментальные результаты по исследованию ранее неизученных колебательных химических реакций в системе 1,4нафтодиол 1,4нафтодион в присутствии комплексов кобальта II с ЭМЮ, Ру и молекулярным кислородом. Использован комплексный подход для изучения характера динамики колебательных процессов, лежащих в основе реакции каталитического окисления легко окисляемых субстратов. Рассмотренные в работе подходы могут быть применены при исследовании процессов самой различной природы, в которых проявляются эффекты самоорганизации. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на V и VI Региональных научнопрактических конференциях Компьютерные технологии в науке, экономике и образовании Махачкала, ,, Всероссийской научнопрактической конференции Естественные науки в решении проблем производства, экологии и медицины г. Грозный, , Международной научнопрактической конференции Современные проблемы математики г. Махачкала, , конференциях профессорскопреподавательского состава Дагестанского госуниверситета г. Махачкала, и Грозненского государственного нефтяного института г. Грозный, , . Публикации. По материалам диссертации опубликованы 9 работ в виде статей и тезисов докладов. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 6 страницах машинописного текста, состоит из введения, трех глав и выводов, иллюстрирована рисунками, содержит 6 таблиц и список используемой литературы из 4 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. ГЛАВА I. Хиноны и их восстановленные формы гидрохиноны и нафтодиолы являются важными классами органических соединений, используемых в промышленности и органическом синтезе они играют важную роль как переносчики электронов в дыхательных и фотосинтетический цепях биологических систем . Главной отличительной особенностью химии хинонов является их участие в обратимых окислительновосстановительных процессах. Легкость протекания окислительновосстановительных процессов в системе хинон гидрохинон иллюстрируют данные таблицы 1. Таблица 1. При рассмотрении процессов окислении дигидроксибензолов и нафтодиолов общепринятым считается образование в качестве промежуточных веществ свободных радикалов и или ионрадикалов ,,. При исследовании закономерностей окисления гидрохинона в этанольном растворе гидроксида калия методом ЭПР и путем измерения объема поглощаемого кислорода установлено, что превращение гидрохинона протекает с высокой и постоянной скоростью на начальных стадиях. Значения начальной скорости увеличиваются с ростом концентрации гидрохинона, КОН и температуры. Получено, что реакция имеет первый порядок, как по концентрации щелочи, так и по концентрации гидрохинона.