Полак Л.С. Неравновесная химическая кинетика и ее применение

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие..............................

Введение................................

1. Определение некоторых величин и понятий...........

2. Реакции, часто встречающиеся в неравновесной химической кинетике..............................

Глава 1. Общие положения химической кинетики

1. Основные переменные химической кинетики..........

2. Основные допущения химической кинетики.... ......

3. Пороговая энергия и энергия активации.............

4. Метод стационарного состояния..................

Глава 2. Основные положения классической химической кинетики

1. Исторические замечания......................

.2. Аррениусова кинетика......................

3. Ограниченность аррениусовой кинетики.............

4. О теории абсолютных скоростей реакций............

5. к — константа скорости химической реакции..........

6. Наблюдаемая (кажущаяся) энергия активации..........

Глава 3. Основы неравновесной химической кинетики

1. Характерные особенности неравновесных реагирующих систем

2. Неравновесная статистическая термодинамика и неравновесная химическая кинетика........................

3. Принципы микроскопической обратимости и детального равновесия.................................

4. Определение энтропии в неравновесных системах.......

5. О расчете основных динамических и кинетических величин

Глава 4. Уравнение Паули.......................

Глава 5. Уравнение Больцмана* и] релаксационные явления

1. Уравнение Больцмана........................

2. Реакция А + В ?± С + D......................

3. Релаксация,' реагирующего газа...................

4. Упрощенные выражения для релаксационных явлений......

Глава 6. Коэффициент скорости химической реакции

1. Определение коэффициента скорости химической реакции и его физический смысл.........................

2. Роль многочастичных взаимодействий и внешних полей....

3. Восстановление 'к через к^.....................

4. Реакция A (s) + В (/) -. С (к) + D (I).................

5. Нахождение к (Т) с помощью преобразования Лапласа....

6. Некоторые простейшие частные случаи коэффициента скорости химической реакции........................

7. Определение коэффициента скорости диссоциации с г-го уровня ^гдие по экспериментальным данным...............

8. Коэффициент скорости реакции; JA + В —» продукты в релакси-рующем газе.............................

9. Влияние энергетического распределения электронов на коэффициенты скоростей химических реакций............

Глава 7. Метод Монте-Карло" в неравновесной химической кинетике

1. Процесс максвеллизации двух газов и термическое разложение молекул СН4 и SiCl4.......................

2. Влияние химической реакции на равновесную функцию распределения частиц по энергиям и влияние искажения этой функции на скорость химической реакции............

Глава 8. Реакции диссоциации и рекомбинации

1. Мономолекулярный распад....................

2. Термическая диссоциация.....................

3. Модели диссоциации.......................

4. Дезактивация соударениями....................

5. Диссоциация через электронно-возбужденные состояния....

6. Реакции рекомбинации.......................

7. Некоторые модели рекомбинации.................

8. Ударно-радиационная рекомбинация тяжелых частиц......

9. Гетерогенная рекомбинация....................

Глава 9. Решения систем уравнений Паули для диссоциации — рекомбинации и колебательной релаксации

1. Неравновесная теория диссоциации — рекомбинации......

2. Решение уравнений Паули для диссоциации и колебательной релаксации............................

3. Решение системы уравнений Паули для диссоциации — реком-[бинации и колебательной релаксации молекулы N2 (Х1!,^, v)...

Глава 10. Гидродинамические проблемы неравновесной химической кинетики

1. Смешение реагирующих газов различной температуры.....

2. Гидродинамическая модель..............."......

3. Бимодальное приближение....................

4. Турбулентный перенос.......................

5. Разложение аммиака при смешении струй аргоновой плазмы и разбавленного аммиака.....................

Глава 11. Некоторые области применения неравновесной химической кинетики

1. Энергетическое разветвление цепей...............

2. Экзотермические реакции и химическая активация......

3. Химические реакции под действием лазерного излучения...

4. Фотохимия.............................

5. Плазмохимия............................

6. Радиационная химия.......................

7. Астрохимия............................

8. Химические реакции в атмосферах Земли и других планет.

9. Химические реакции под действием ударных волн......

10. Химические реакции, инициируемые «горячими» атомами и ионами...............................

11. Химические реакции под действием ультразвуковых волн

12. Химические реакции в сверхзвуковых струях.........

13. Пламена..............................

14. Механохимия...........................

15. МГД-генераторы и плазменные ускорители.....¦.....

Литература...............................

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Применение метода Монте-Карло для определения сечений и констант скоростей химических реакций................

2. Исследование механизмов физико-химических процессов в тлеющем разряде в углекислом газе..................

3. Особенности протекания химических реакций в неизотермических турбулентных потоках....................

Предметный указатель........................

Об авторе

Полак Лев Соломонович

Выдающийся отечественный физик и физико-химик, историк науки, основатель отечественной школы плазмохимии. Родился в Кенигсберге (ныне Калининград). Окончил Ленинградский университет (1933). В 1934–1937 гг. работал в Ленинградском институте точной механики и оптики, в 1955–1957 гг. — в Институте истории естествознания и техники АН СССР, в 1957–2002 гг. — в Институте нефтехимического синтеза АН СССР (РАН). Доктор физико-математических наук (1958), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1970). Лауреат Государственной премии СССР (1989).

Основное направление исследований Л. С. Полака — химия экстремальных состояний. Он создал теоретические основы плазмохимии; разработал методы расчета параметров принудительной закалки продуктов реакции в плазменной струе и способы управления химическими процессами в низкотемпературной плазме; предложил способы оптимизации процессов получения в плазменной струе ацетилена из метана, олефинов из низкооктановых бензинов, формальдегида из метана, оксидов азота из азот-кислородных смесей. Также Л. С. Полак создал методы математического моделирования явлений физической и химической кинетики. Его историко-научные работы были посвящены вариационным принципам механики, истории аналитической механики, квантовой механики, оптики, теории теплоты и т. д. Под его редакцией издавались книги серии «Классики науки» и был подготовлен двухтомный коллективный труд «Развитие физики в СССР, 1917–1967».