जहां a n, b n रेड में c(t) फ़ंक्शन के विस्तार गुणांक हैं (व्यक्तिगत हार्मोनिक घटकों के आयाम), A n जटिल आयाम हैं,डब्ल्यू - दोलन आवृत्ति (i - काल्पनिक इकाई)। सामान्य तौर पर, दोलनों के आयाम और आवृत्तियाँ समय के साथ बदल सकती हैं (मंदित, बढ़ते, संग्राहक दोलन)। उतार-चढ़ाव रहेगा. कॉन. गैर-आवधिक हो सकता है या निरंतर स्पेक्ट्रम हो सकता है। उतार-चढ़ाव रहेगा. कॉन. - कुछ जटिल ऑपरेशनों के दौरान देखी गई एक अपेक्षाकृत दुर्लभ घटना। प्राथमिक रसायन. जिलों में छूट है. ऐसी प्रक्रियाएं जो थर्मोडायनामिक अवस्था में प्रतिक्रियाशील प्रणाली का एक नीरस दृष्टिकोण सुनिश्चित करती हैं। . समरूपता के दौरान दोलनों की घटना के लिए. इज़ोटेर्माल r-tion के लिए अंतराल की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। कॉन. और उनके बीच की बातचीत। इसमें स्थिर अवस्थाएँ होती हैं, जिनमें c(i) i-th अंतराल होते हैं। कॉन. समय पर निर्भर नहीं है (i =c 0 i के साथ)। स्थिर स्थिति से सिस्टम के छोटे विचलन के लिए, i के साथ परिवर्तन को जटिल संकेतकों के साथ घातांक के योग द्वारा वर्णित किया गया है:

मात्राएँ l i = g i +i w मैंने कॉल किया विशेषता नंबर. गैर-दोलन में. टिकाऊ प्रणालियाँएल मैं नकारात्मक और वास्तविक हूं (जी मैं<0, w मैं =0). इन मामलों में, आमतौर पर इसके बजायएल मैं काल का उपयोग करता हूँटी मैं =1/ एल मैं। यदि स्थिर अवस्था थर्मोडायनामिक अवस्था के काफी करीब है। (ऑनसागर के पारस्परिक संबंध संतुष्ट हैं, देखें), फिर सब कुछएल मैं वास्तविक और नकारात्मक हूं ()। इस मामले में, सिस्टम बिना किसी दोलन के एक स्थिर स्थिति में पहुंचता है। अत्यधिक गैर-संतुलन प्रणालियों मेंएल मैं सम्मिश्र संख्याएँ बन सकता हूँ, जो एक स्थिर अवस्था के चारों ओर दोलनों की उपस्थिति से मेल खाती है। अत्यधिक गैर-संतुलन प्रणाली (प्रारंभिक, टी-आरवाई, आदि) के मापदंडों के कुछ मूल्यों पर, स्थिर स्थिति स्थिरता खो सकती है। एक स्थिर अवस्था की स्थिरता का नुकसान द्विभाजन का एक विशेष मामला है, अर्थात। k.-l के एक निश्चित (द्विभाजन) मान पर परिवर्तन। संख्या या प्रकार पैरामीटर dec. गतिज सिस्टम मोड. स्थिर स्थिर अवस्था के द्विभाजन के दो सरलतम मामले हैं। पहले मामले में एकएल मैं सकारात्मक हो जाता हूँ. इसके अलावा, द्विभाजन बिंदु पर (एल i =0) प्रारंभिक स्थिर स्थिति अस्थिर हो जाती है या अस्थिर स्थिर स्थिति के साथ विलीन हो जाती है और गायब हो जाती है, और सिस्टम एक नई स्थिर स्थिति में चला जाता है। इस द्विभाजन के आसपास के मापदंडों के स्थान में एक ऐसा क्षेत्र है जहां सिस्टम में कम से कम तीन स्थिर अवस्थाएं हैं, जिनमें से दो स्थिर हैं और एक अस्थिर है। दूसरे मामले में यह काम करता है. एक जटिल विशेषता का हिस्सा. संख्याएँ सकारात्मक हो जाती हैं। इस मामले में, स्थिर अवस्था के आसपास स्थिर दोलन उत्पन्न होते हैं जो स्थिरता खो देते हैं। द्विभाजन बिंदु को पार करने के बाद, मात्रा पैरामीटर में और बदलाव के साथ, दोलनों की विशेषताएं (आवृत्ति, आयाम, आदि) बहुत बदल सकती हैं, लेकिन गुणवत्ता में। सिस्टम व्यवहार का प्रकार संरक्षित है। रसायन में. सिस्टम, अस्थिरता उसके उत्पादों या अन्य प्रकारों द्वारा नदी के त्वरण, सब्सट्रेट या क्रॉस अवरोध (देखें), मध्यवर्ती पदार्थों के लिए मूल पदार्थों की प्रतिस्पर्धा के परिणामस्वरूप उत्पन्न हो सकती है। कॉन. वगैरह। गैर-इज़ोटेर्माल में सिस्टम, अस्थिरता का कारण ऊष्माक्षेपी का स्व-त्वरण हो सकता है। आर-टियन के चरण, और इलेक्ट्रोकेमिकल में। r-tions पर r-tion की गति की घातांकीय निर्भरता। सरलतम अस्थिरताओं और संगत गतिकी की उपस्थिति। सिस्टम की अवस्थाओं को दो के साथ एक एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया के उदाहरण का उपयोग करके आसानी से समझाया जा सकता है उदाहरण के लिए, एस 1 और एस 2, जिनमें से एक। एस 1, ई को रोकता है:
एस 01 डी एस 1 एस 02 डी एस 2 एस 1 +ई 1 डी एस 1 ई एस 1 ई+एस 2 डी एस 1 ई : पी एस 1 ई+एस 1 डी एस 1 एस 1 ई
एस 1 और एस 2 बाहर से सिस्टम में प्रवेश कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, प्रवाह रिएक्टर में प्रवाह के कारण या उसके माध्यम से) या धीमी समरूपता के परिणामस्वरूप बन सकते हैं। आर-टिअन्स एस 0आईडी एस आई (आई=1,2); उत्पाद P को भी हटा दिया जाता है, जो प्रक्रिया के पाठ्यक्रम को प्रभावित नहीं करता है। एस 1 ई, एस 1 एस 2 ई और एस 1 एस 1 ई - एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स; एक निष्क्रिय कॉम्प्लेक्स एस 1 एस 1 ई के गठन के कारण होता है। इस प्रणाली में 6 गतिशील हैं। चर: और , [ई] और डीकॉम्प। एंजाइम-सब्सट्रेट परिसरों के रूप, और [ई] +++ = ई - पूर्ण। आमतौर पर ई<< и e<<, поэтому можно применить и представить фермент-субстратных комплексов как алгебраич. ф-ции . В результате поведение системы можно описать двумя дифференц. ур-ниями относительно и . Удобно использовать безразмерные переменные एस 1 =/के 1 और एस 2 =/के 2 (के 1 और के 2 - माइकलिस), पैरामीटरए 1 और ए 2 - आगमन दर, साथ ही प्रारंभिक चरणों का आयामहीन संयोजनई, बी, जी, डी, ( और आयामहीन समयटी . फिर अंतर समीकरण इस प्रकार बनते हैं:


आइए उस मामले पर विचार करें जब इस प्रणाली में दो स्थिर स्थिर अवस्थाएँ हैं - एक द्वि-स्थिर प्रणाली, या ट्रिगर। अगरए 2 >> ए 1 / ई , यानी आर-टियन गति एस 02डी एस 01 की गति की तुलना में एस 2 बहुत अधिक हैडी एस 1 और एंजाइमी प्रतिक्रिया की गति, तो यह स्थिर और बराबर है। इस मामले में, सिस्टम का व्यवहार केवल एक समीकरण (3.1) द्वारा वर्णित है। निर्भरता डी s 1 से s l /d t विभिन्न मूल्यों परए 1 चित्र में दिखाया गया है। 1, ए. धराशायी वक्र द्विभाजन के अनुरूप हैं। पैरामीटर मानए-ए " 1 और ए : 1, और उनके बीच के वक्र भुज को तीन बार काटते हैं। प्रतिच्छेदन बिंदु स्थिर अवस्थाओं के अनुरूप होते हैंएस 1 01, एस 1 02 और एस 1 03 , जिसका औसतएस 1 02 अस्थिर है और स्थिर अवस्थाओं के आकर्षण क्षेत्रों को अलग करता हैएस 1 01


चावल। 1. तीन स्थिर अवस्थाओं वाला एंजाइमैटिक सिस्टम (जैव रासायनिक ट्रिगर):ए गति निर्भरता डीएस 1 /डी टी आयामहीन एस 1 में परिवर्तन, इसके मूल्य से (एस 1 ) विघटन के साथ गति (एक 1 ) रसीदें ; बिंदीदार रेखा द्विभाजन के अनुरूप वक्रों को इंगित करती है। मानए " 1 और ए " " 1 ; 6 - स्थिर मूल्यों की निर्भरताएस 0 1 से ए 1 ; एस 1 01 और एस 1 0 3 स्थिर, एस 1 0 2 - अस्थिर स्थिर अवस्थाएँ।

और एस 1 0 3. स्थिर निर्भरता वक्र परएस 1 0 से ए 1 (चित्र 1, बी) तीन स्थिर अवस्थाओं वाला क्षेत्र अंतराल में स्थित है (ए " 1 , ए "" 1). फॉरवर्ड और रिवर्स धीमे पैरामीटर परिवर्तन के लिएएक 1 सिस्टम विभिन्न प्रक्षेप पथों के साथ चलता है, अर्थात हिस्टैरिसीस यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्णित बिस्टेबिलिटी को एकल-सब्सट्रेट समाधान वाले सिस्टम में प्राप्त किया जा सकता है, जो एक निश्चित के साथ दो-सब्सट्रेट समाधान के समान व्यवहार करता है में से एक । एक चर और अस्थिरता वाले सिस्टम को दोलनशील बनाने के लिए, पैरामीटर को धीमे चर में बदलना आवश्यक है। ऐसे दो मापदंडों वाले एक एंजाइमेटिक सिस्टम में, स्वाभाविक रूप से, दूसराएस 2. इस मामले में, सिस्टम का वर्णन करने के लिए दोनों समीकरणों (3) का उपयोग किया जाना चाहिए। S2 में सापेक्ष परिवर्तन (डी /) S l में सापेक्ष परिवर्तनों की तुलना में धीमा होगा यदि >>। आयामहीन मापदंडों को पारित करते समय, यह स्थिति निम्नलिखित रूप लेती है:ए 1 ~ ए 2 ~1, ई <<1. На фазовой плоскости с координатами एस 1, एस 2, सिस्टम का व्यवहार गुणात्मक रूप से शून्य-आइसोक्लाइन वक्रों की सापेक्ष स्थिति से निर्धारित होता है, जिस पर डेरिवेटिव डीएस 1 / डी टी और डी एस 2 / डी टी 0 के बराबर हैं (चित्र 2, ए)। शून्य समद्विबाहु रेखाओं के प्रतिच्छेदन बिंदु प्रणाली की स्थिर अवस्थाओं के अनुरूप होते हैं। बिंदीदार रेखा शून्य समद्विबाहु d की स्थिति दर्शाती हैएस 1 /डी टी =0 द्विभाजन के दौरान, छोटे आयाम के स्थिर दोलनों (स्वयं-दोलन) की उपस्थिति के साथ। ये दोलन सिस्टम के एक बंद प्रक्षेपवक्र के अनुरूप हैं - तथाकथित। सीमा चक्र. ठोस रेखाएं द्विभाजन से दूर की स्थिति में शून्य समद्विबाहु रेखाएं दिखाती हैं, जब सिस्टम की एकमात्र स्थिर स्थिति (छवि 2, ए में बिंदु ओ) अत्यधिक अस्थिर होती है और एक सीमा चक्र एबीसीडी से घिरी होती है। इस सीमा चक्र के साथ सिस्टम की गति स्व-दोलन से मेल खाती हैएस 1 और एस 2 बड़े आयाम के साथ (चित्र 2, बी देखें)।


चावल। 2. एक मॉडल एंजाइमेटिक प्रणाली में स्व-दोलन (स्थिर दोलन): निर्देशांक में एक-चरण विमानएस 1 - एस 2 शून्य समद्विबाहु d के साथएस 1 /डी टी =0, डी एस 2 /डी टी =0; बिंदीदार रेखा शून्य समद्विबाहु d की स्थिति दर्शाती हैएस 1 /डी टी =0, दोलनों के अनुरूप। द्विभाजन, और अस्थिर स्थिर अवस्था O, ABCD बड़े सीमा चक्र के आसपास एक छोटा सीमा चक्र; बी - स्व-दोलनएस 1 और एस 2 बड़े सीमा चक्र एबीसीडी के अनुरूप।

दोलन के दौरान आवधिक अवधि देखी गई। कंपन गोताखोर। आकार: साइनसॉइडल, सॉटूथ, आयताकार, आदि; संग्राहक, अर्ध-आवधिक और स्टोकेस्टिक। अधिकांश दोलन तरंगों की अवधि एक सेकंड के अंश से लेकर दसियों मिनट तक होती है। तरल-चरण कंपन वाले में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, एच 2 ओ 2 और एस 2 ओ 4 2-, डीकंप। इन-इन हैलोजन-ऑक्सीजन यौगिक, और। बेलौसोव-ज़ाबोटिन्स्की का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, एक जलीय घोल में जा रहा है, जहां HBrO 3 चर पर ऑक्सीकरण अपघटन करता है। संगठन कॉन., विशेष रूप से मैलोनिक एसिड में। सीओ, सीओ और अन्य यौगिकों की उपस्थिति में गैस-चरण कंपन की खोज और अध्ययन किया गया है। सभी मामलों में, प्रतिक्रिया के वॉल्यूमेट्रिक चरण और रिएक्टर की दीवारों पर श्रृंखलाओं का टूटना और न्यूक्लियेशन, साथ ही सिस्टम के गर्म होने के कारण प्रतिक्रिया का त्वरण भी होता है। एक्ज़ोथिर्मिक चरण (थर्मल)। विशुद्ध रूप से थर्मोकाइनेटिक संभव हैं। स्व-दोलन, जब थर्मल अस्थिरता का एकमात्र कारण है। सबसे सरल थर्मोकाइनेटिक मॉडल। प्रवाह रिएक्टर में दोलनों का रूप होता है: V 0: में : पी+क्यू. यहां पदार्थ बी एक आदर्श प्रवाह रिएक्टर में प्रवेश करता है, जहां मोनोमोलेक्यूलर एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया होती है। विघटन समाधान; उत्पन्न ऊष्मा को रिएक्टर दीवार के माध्यम से हटा दिया जाता है। इस प्रतिक्रिया की गतिकी को दो अंतरों द्वारा वर्णित किया गया है। रिएक्टर के अंदर बी और तापमान टी से संबंधित समीकरण:


जहां रिएक्टर के प्रवेश द्वार पर [बी 0 ] दिया गया है, टी 0 रिएक्टर दीवार का तापमान है, के गुणांक है। प्रतिक्रिया अद्यतन दर रिएक्टर में मिश्रण, एच - गुणांक. गति, Q - r-tion का थर्मल प्रभाव, C r - स्थिरांक पर,आर - घनत्व, ई और ए -

बेलौसोव द्वारा प्रतिक्रिया की खोज से पहले एकाग्रता के उतार-चढ़ाव का अध्ययन

यह पता चला कि रासायनिक कंपन पर पहले प्रकाशनों में से एक 1828 का है। इसमें टी. फेचनर ने एक विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया के कंपन के अध्ययन के परिणाम प्रस्तुत किए। 1833 में, डब्ल्यू हर्शेल ने एक उत्प्रेरक विषम प्रतिक्रिया के दोलनों का एक समान अध्ययन प्रकाशित किया। सबसे दिलचस्प एम. रोसेंस्कील्ड का काम है, जो 1834 का है। इसके लेखक ने गलती से देखा कि थोड़ा फास्फोरस युक्त एक छोटा फ्लास्क अंधेरे में काफी तीव्र प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस तथ्य में कोई आश्चर्य की बात नहीं थी कि फॉस्फोरस चमकता था, लेकिन यह तथ्य दिलचस्प था कि यह चमक नियमित रूप से हर सातवें सेकंड में दोहराई जाती थी। रोसेंस्कील्ड का प्रकाशन बल्ब की टिमटिमाहट का विस्तृत अध्ययन प्रदान करता है। चालीस साल बाद, "टिमटिमाती फ्लास्क" के साथ इन प्रयोगों को फ्रांसीसी एम. जौबर्ट (1874) द्वारा जारी रखा गया। वह एक परखनली में "चमकदार बादलों" के आवधिक गठन का निरीक्षण करने में कामयाब रहे। एक और बीस साल बाद, जर्मन वैज्ञानिक ए. ज़ेंटेनर्सचवर ने आवधिक फास्फोरस के प्रकोप पर वायु दबाव के प्रभाव का भी अध्ययन किया। उनके प्रयोगों में चमक की अवधि 20 सेकंड पर शुरू हुई। और दबाव घटने के साथ कम हो गया। उसी समय, इंग्लैंड में, रसायनज्ञ टी. थोरपे और ए. टैटन ने एक सीलबंद कांच के बर्तन में फॉस्फोरस ट्राइऑक्साइड की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के आवधिक प्रकोप को देखा।

रासायनिक कंपन के इतिहास में एक विशेष रूप से उज्ज्वल पृष्ठ तथाकथित लिसेगैंग रिंगों से जुड़ा है। 1896 में, जर्मन रसायनज्ञ आर. लिसेगैंग ने फोटोकेमिकल्स के साथ प्रयोग करते हुए पाया कि यदि लैपिस को क्रोमियम युक्त जिलेटिन से लेपित कांच की प्लेट पर गिराया जाता है, तो प्रतिक्रिया उत्पाद, अवक्षेपित होकर, संकेंद्रित वृत्तों में प्लेट पर स्थित होता है। लिसेगैंग इस घटना से मोहित हो गया और उसने इस पर शोध करते हुए लगभग आधी सदी बिता दी। इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग भी पाया गया है। व्यावहारिक कला में, लिसेगैंग के छल्ले का उपयोग विभिन्न उत्पादों को नकली जैस्पर, मैलाकाइट, एगेट आदि से सजाने के लिए किया जाता था। लिसेगैंग ने स्वयं कृत्रिम मोती बनाने की तकनीक का प्रस्ताव रखा था। और फिर भी, लिसेगैंग की खोज, जिसकी वैज्ञानिक रासायनिक हलकों में बड़ी प्रतिध्वनि थी, पहली नहीं थी। और उनसे पहले, रासायनिक तरंगों का अध्ययन किया गया था, और 1855 में एफ. रनगे की एक पुस्तक प्रकाशित हुई थी, जिसमें ऐसे प्रयोगों के कई उदाहरण एकत्र किए गए थे।

ऐसे ही उदाहरणों की सूची जारी रखी जा सकती है। इनके बाद, दो चरणों के बीच इंटरफेस पर दोलन संबंधी प्रतिक्रियाओं की खोज की गई। इनमें से, सबसे प्रसिद्ध धातु-समाधान इंटरफ़ेस पर प्रतिक्रियाएं हैं, जिन्हें विशिष्ट नाम प्राप्त हुए हैं - "लौह तंत्रिका" और "पारा हृदय"। उनमें से पहला - नाइट्रिक एसिड में लोहे (तार) को घोलने की प्रतिक्रिया - को वी.एफ. द्वारा देखी गई उत्तेजित तंत्रिका की गतिशीलता के साथ इसकी बाहरी समानता के कारण इसका नाम मिला। ओस्टवाल्ड. दूसरा, या यों कहें कि इसके प्रकारों में से एक, धात्विक पारे की सतह पर H2O2 की अपघटन प्रतिक्रिया है। प्रतिक्रिया में पारा की सतह पर एक ऑक्साइड फिल्म का आवधिक गठन और विघटन शामिल है। पारे की सतह के तनाव में उतार-चढ़ाव के कारण बूंद की लयबद्ध धड़कन होती है, जो दिल की धड़कन की याद दिलाती है। लेकिन इन सभी प्रतिक्रियाओं ने रसायनज्ञों का अधिक ध्यान आकर्षित नहीं किया, क्योंकि रासायनिक प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम के बारे में विचार अभी भी काफी अस्पष्ट थे।

केवल 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में। थर्मोडायनामिक्स और रासायनिक गतिकी का उदय हुआ, जिससे कंपन संबंधी प्रतिक्रियाओं और उनके विश्लेषण के तरीकों में विशेष रुचि पैदा हुई। और साथ ही, यह संतुलन थर्मोडायनामिक्स का विकास था जिसने शुरुआत में ऐसी प्रक्रियाओं के अध्ययन पर ब्रेक के रूप में कार्य किया। जाहिर है, यह "पूर्व ज्ञान की जड़ता" का मामला था। प्रोफ़ेसर श्नोल के अनुसार, "एक शिक्षित व्यक्ति बड़ी संख्या में अणुओं की अव्यवस्थित तापीय गति में स्थूल क्रम की कल्पना नहीं कर सकता: सभी अणु एक या दूसरे अवस्था में हैं, यह संतुलन अवस्था के करीब नहीं हो सकता है, और यही एकमात्र चीज़ थी।" उन वर्षों के थर्मोडायनामिक्स द्वारा विचार किया गया, हालांकि, गैर-संतुलन रासायनिक प्रणालियों के लिए दोलन सहित जटिल, शासन पर कोई प्रतिबंध नहीं है, जब प्रतिक्रियाएं अभी तक पूरी नहीं हुई हैं और अभिकारकों की सांद्रता संतुलन स्तर तक नहीं पहुंची है परिस्थिति रसायनज्ञों के ध्यान से दूर रही... "पूर्ण ज्ञान की लौह बेड़ियों" से बाहर निकलने और संतुलन से दूर प्रणालियों के व्यवहार की जांच करने के लिए अत्यधिक बौद्धिक प्रयास करना पड़ा।

फिर भी, पहले से ही 1910 में, इतालवी ए. लोटका ने विभेदक समीकरणों की एक प्रणाली के विश्लेषण के आधार पर, रासायनिक प्रणालियों में दोलनों की संभावना की भविष्यवाणी की थी। हालाँकि, पहले गणितीय मॉडल केवल अवमंदित दोलनों के अनुरूप थे। केवल 10 साल बाद, लोटका ने दो बाद की ऑटोकैटलिटिक प्रतिक्रियाओं के साथ एक प्रणाली का प्रस्ताव रखा, और इस मॉडल में दोलनों को पहले से ही कम नहीं किया जा सकता था।

हालाँकि, भौतिकविदों और रसायनज्ञों की स्थिति यहाँ भिन्न थी। 20वीं सदी की भौतिकी और गणित की सबसे उल्लेखनीय उपलब्धियों में से एक। - दोलनों के सिद्धांत का निर्माण। यहां महान, आम तौर पर मान्यता प्राप्त योग्यताएं सोवियत भौतिकविदों की हैं। 1928 में, स्नातक छात्र ए.ए. भावी शिक्षाविद् एंड्रोनोव ने भौतिकविदों के सम्मेलन में "पोंकारे सीमा चक्र और आत्म-दोलन के सिद्धांत" रिपोर्ट के साथ बात की।

1930 के दशक की शुरुआत में। यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के रासायनिक भौतिकी संस्थान में, "ठंडी लपटों" में ल्यूमिनसेंस के उतार-चढ़ाव की खोज की गई, जो फॉस्फोरस वाष्प के कंपन ल्यूमिनसेंस के समान था, जिसमें प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी डी.ए. की रुचि थी। फ्रैंक-कामेनेत्स्की, जिन्होंने लोटका गतिज मॉडल के आधार पर इन उतार-चढ़ाव की व्याख्या की। और 1947 में, उसी संस्थान में, आई.ई. द्वारा लिखित "सजातीय रासायनिक प्रतिक्रियाओं की आवधिक घटना के सिद्धांत की ओर" विषय पर एक शोध प्रबंध बचाव के लिए प्रस्तुत किया गया था। फ्रैंक-कामेनेत्स्की की वैज्ञानिक देखरेख में सालनिकोव। इस शोध प्रबंध में रासायनिक कंपन के अध्ययन के एक सदी से भी अधिक के इतिहास और शिक्षाविद एंड्रोनोव के स्कूल द्वारा विकसित गैर-रेखीय कंपन के सिद्धांत के तरीकों का उपयोग करके उनके सैद्धांतिक अध्ययन के पहले परिणामों के बारे में व्यापक जानकारी शामिल थी। लेकिन तब उनका बचाव नहीं हुआ. वोल्टेयर के अनुसार, “रासायनिक स्व-दोलन पर फ्रैंक-कामेनेत्स्की और सालनिकोव का काम, एक शोध प्रबंध में, एक किताब में और कई लेखों में प्रस्तुत किया गया था, निश्चित रूप से उस समय के रासायनिक विज्ञान के लिए अभिनव था लेकिन कुछ लोगों ने इसे समझा नवाचार। "ऑसिलेटरी विचारधारा" (एंड्रोनोव का शब्द) रासायनिक विज्ञान और अभ्यास के गैर-ऑसिलेटरी रोजमर्रा के जीवन के लिए अलग थी, और यह इस तथ्य को समझा सकता है कि 1940 के दशक में फ्रैंक-कामेनेत्स्की और सालनिकोव के काम को शत्रुता के साथ प्राप्त किया गया था, और जब रासायनिक कंपनों की द्वितीयक खोज हुई, किसी को भी उनकी याद नहीं रही।'' यह एक रहस्य बना हुआ है कि बेलौसोव को इन कार्यों के बारे में कोई जानकारी थी या नहीं। किसी भी स्थिति में, उनके दो लेखों में उनके पूर्ववर्तियों के काम का कोई संदर्भ नहीं है।

प्रयुक्त सामग्री:
he.1september.ru, विकिपीडिया, नेचर पत्रिका, Scholarpedia.org, hopf.chem.brandeis.edu, online.redwoods.cc.ca.us, vivovoco.rsl.ru।

कम्पनात्मक प्रतिक्रियाएँ- रेडॉक्स आवधिक प्रतिक्रियाओं का एक वर्ग। प्रतिक्रिया तंत्र एक कुंडी डिवाइस के संचालन जैसा दिखता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं की खोज सबसे पहले 1951 में मॉस्को के रसायनज्ञ बी.पी. बेलौसोव ने की थी।

कंपन संबंधी प्रतिक्रियाएं एक उत्प्रेरक की भागीदारी के साथ होती हैं (यह पहली बार सेरियम आयनों की उपस्थिति में एक प्रतिक्रिया के दौरान खोजा गया था) और आमतौर पर इसमें दो चरण होते हैं।

आवश्यक स्थितियाँ जो ऐसी प्रतिक्रियाओं के घटित होने की संभावना सुनिश्चित करती हैं:

क) पहले चरण की गति दूसरे चरण की गति से काफी अधिक होनी चाहिए;

बी) दूसरे चरण में, एक यौगिक प्रकट होना चाहिए जो पहले चरण के पाठ्यक्रम को रोकता है (इसे अवरोधक कहा जाता है)।

सेरियम (III) नमक (उदाहरण के लिए, सेरियम सल्फेट), पोटेशियम ब्रोमेट KBrO 3 और ब्रोमोमेलोनिक एसिड HO(O)C - CH(Br) - C(O)OH के जलीय घोल को मिलाते समय एक समान प्रतिक्रिया देखी जा सकती है। प्रतिक्रिया द्रव्यमान को सल्फ्यूरिक एसिड से अम्लीकृत किया जाता है।

पहले चरण में, त्रिसंयोजक सेरियम आयन (सेरियम नमक के पृथक्करण से उत्पन्न) ब्रोमेट आयन (पोटेशियम ब्रोमेट द्वारा आपूर्ति) द्वारा कम हो जाता है। इस मामले में, Ce(III) आयन को Ce(IV) में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो प्रतिक्रिया समाधान के रंग में परिवर्तन से बाहरी रूप से ध्यान देने योग्य होता है - एक जलीय घोल में Ce(III) आयन रंगहीन होते हैं, और Ce(IV) होते हैं पीला।

10Ce 3+ + 2BrO 3 - + 12H + = 10Ce 4+ + Br 2 + 6H 2 O (I)

अगले चरण में, परिणामी Ce(IV) आयन ब्रोमोमेलोनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, इसे ऑक्सीकरण करता है:

4Ce 4+ + HO(O)C - CH(Br) - C(O)OH + 2H 2 O =

4Ce 3+ + HC(O)OH + 2CO 2 + 5H + + Br - (द्वितीय)

इस मामले में, सेरियम फिर से एक Ce(III) आयन बन जाता है और फिर से प्रतिक्रिया I में भाग ले सकता है। इस मामले में, यह एक विशिष्ट उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है, प्रतिक्रिया में भाग लेता है, लेकिन भस्म नहीं होता है, हालांकि, प्रतिक्रिया नहीं होगी इसके बिना आगे बढ़ें. प्रतिक्रिया के दौरान पोटेशियम ब्रोमेट और ब्रोमोमेलोनिक एसिड का सेवन किया जाता है, सेरियम केवल इलेक्ट्रॉनों को एक अभिकर्मक से दूसरे अभिकर्मक में स्थानांतरित करता है (प्रारंभिक अभिकर्मकों को काले रंग में चिह्नित किया जाता है, और प्रतिक्रिया उत्पादों को लाल रंग में चिह्नित किया जाता है):

इस प्रतिक्रिया की ख़ासियत यह है कि चरण II में, ब्रोमीन आयन Br एक उप-उत्पाद के रूप में प्रकट होता है – . यह रोकता है, अर्थात यह चरण I को रोकता है, लेकिन चरण II पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। परिणामस्वरूप, चरण II के उत्पाद, मुख्य रूप से Ce 3+ आयन, प्रतिक्रिया प्रणाली में जमा हो जाते हैं। एक निश्चित बिंदु पर, जब इनमें से बहुत सारे आयन जमा हो जाते हैं, तो ब्रोमीन आयन चरण I को बाधित नहीं कर सकते हैं, और यह तेज़ गति से आगे बढ़ता है। Ce(IV) आयन सिस्टम में फिर से प्रकट होते हैं, जो फिर धीमे चरण II में भाग लेते हैं। इस प्रकार, ब्रोमीन आयन एक ट्रिगर के रूप में कार्य करते हैं, जो पहले चरण को एक निश्चित बिंदु तक शुरू होने से रोकते हैं। बाह्य रूप से, यह इस तरह दिखता है (जलीय घोल में Ce(III) आयन रंगहीन होते हैं, और Ce(IV) पीले होते हैं): प्रतिक्रिया द्रव्यमान तुरंत पीला हो जाता है और फिर धीरे-धीरे फीका पड़ जाता है (चित्र 4, ग्लास नंबर 1)। रंग लगभग हर डेढ़ मिनट में बदलता है, समय अंतराल कई घंटों तक अपरिवर्तित रहता है। यदि आप धीरे-धीरे उपभोज्य अभिकर्मकों को जोड़ते हैं, तो ऐसी "रासायनिक घड़ी" बहुत लंबे समय तक काम करेगी। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, दोलन प्रतिक्रिया का समय चक्र छोटा हो जाता है।

दोलनात्मक प्रतिक्रियाओं के अन्य उदाहरण भी हैं। ऊपर वर्णित प्रणाली में, सेरियम आयनों को लौह आयनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, फेनेन्थ्रोलाइन के तीन अणुओं के साथ Fe(II) सल्फेट के एक कॉम्प्लेक्स का उपयोग करें, जो एक जलीय घोल में लाल रंग का होता है (इस कॉम्प्लेक्स का व्यापक रूप से लोहे के मात्रात्मक निर्धारण के लिए उपयोग किया जाता है):

एक समान Fe(III) कॉम्प्लेक्स, जो ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप दिखाई देता है, प्रतिक्रिया के दौरान नीले रंग में बदल जाता है, नीला रंग तुरंत लाल हो जाता है, जो फिर से धीरे-धीरे नीले रंग में बदल जाता है (चित्र 4, ग्लास नंबर 2)।

यदि हम ब्रोमोमेलोनिक एसिड को साइट्रिक एसिड [HOC(O)CH 2 ] 2 C(OH)C(O)OH से प्रतिस्थापित करते हैं, तो मैंगनीज लवण की उत्प्रेरक मात्रा की उपस्थिति में एक प्रणाली उत्पन्न होती है जिसमें रंग हर दो मिनट में स्पंदित होता है (चित्र) .4, गिलास नंबर 3) . ऑक्सालिक एसिटिक एसिड HOC(O)CH 2 C(O)C(O)OH सेरियम लवण के साथ छह-सेकंड के अंतराल (ग्लास नंबर 4) की गणना करता है। एनिमेटेड चित्र में समय अंतराल पारंपरिक रूप से दिखाया गया है, सबसे बड़ा रंग परिवर्तन अंतराल ग्लास नंबर 3 में है, सबसे छोटा ग्लास नंबर 4 में है

ऐसी प्रतिक्रियाओं की खोज के तुरंत बाद, यह स्थापित हो गया कि ऐसी प्रक्रियाएँ काफी सामान्य हैं। परिणामस्वरूप, दोलन प्रक्रियाओं का एक सामान्य सिद्धांत विकसित किया गया, जिसमें कुछ गैस-चरण प्रतिक्रियाएं (उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन का ऑक्सीकरण), धातु उत्प्रेरक पर कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन, अमोनिया, एथिलीन के हेटरोफ़ेज़ ऑक्सीकरण और कई पोलीमराइज़ेशन शामिल हैं। प्रक्रियाएँ। दोलनात्मक प्रतिक्रियाएं कुछ सबसे महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को निर्धारित करती हैं: तंत्रिका आवेगों की उत्पत्ति और मांसपेशियों के संकुचन का तंत्र।

मिखाइल लेवित्स्की