Формальная кинетика гомогенных химических реакций основана на двух основных постулатах. Согласно (кинетическому) закону действия масс скорость элементарной стадии пропорциональна концентрации участвующих в ней реагентов. Коэффициент пропорциональности и называется константой скорости.Согласно принципу независимого протекания отдельных стадий скорость реакции не зависит от протекания в данный момент в системе других химических реакций. Таким образом, зная схему реакции, легко записать систему обыкновенных дифференциальных уравнений, отражающую изменение концентрации всех участвующих в реакции веществ во времени: dc/dt = f(k, c) (1.1) где с — вектор концентраций веществ, k — вектор констант скоростей отдельных стадий, вид функции f определяется схемой реакции. Интегрируя эту систему аналитически либо численно, получаем: с = F(k, c0, t) (1.2) где с0 — вектор начальных концентраций веществ.
Пользуясь введенными выше обозначениями, можно выделить несколько ступеней в решении обратной задачи.
Нулевая ступень — проверка адекватности. На ней дается ответ на вопрос, соответствуют ли экспериментально наблюдаемые кривые c(t) рассчитанным с использованием текущей модели f и констант k.
Первая ступень — параметрическая идентификация. На этой ступени находится набор констант k, наилучшим образом описывающий экспериментальные кривые c(t) в рамках данной модели f. Понятно, что успешное решение задачи первой ступени возможно, только опираясь на нулевую ступень.
Вторая ступень — структурная идентификация. Выбор модели f, соответствующей действительно происходящей химической реакции, который делается на основе решения задачи первой ступени с привлечением других сведений о механизме данной реакции.
Далее мы кратко рассмотрим методы, применяемые для решения этих задач.
Прочносвязанные полисахариды в клеточных стенках ксиланового типа
Клеточная
стенка – один их немногих клеточных компартментов, наличие которого
принципиально отличает растительную клетку от животной. Казалось бы, она должна
пользоваться особым вниманием б ...
Химия в поисках альтернативных источников энергии
Неважно, когда на
Земле закончится нефть, - через пятьдесят, сто или двести лет. Ясно, что
источник энергии исчерпаем в принципе и, следовательно, ему рано или поздно
придётся искать альтер ...
Адсорбция
Адсорбция (от лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю), поглощение к.-л. вещества
из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого
тела. Например, если поместить в ...