3
Тайна каталитического эффекта памяти
В принципе подход БСВО успешно использовал Д.И. Менделеев
при конструкции Периодической системы.
В частности, реляционный метод был рассмотрен в теории
Дебая — Хюккеля, где, однако, не учитывалось взаимодействие веще-
ства с растворителем, что в последующем привело к доработке теории
[6]. Бинарность предполагала рассматривать отношения ионов и моле-
кул растворителя, что было учтено в теории Самойлова [7].
Бинарность мышления каталитиков XX века зациклилась на понятии
«активность», главным образом, как о количестве продукта, получаемо-
го на выходе из реактора в единицу времени. Для настоящего состояния
развития химии время можно считать одномерным. Явления каталити-
ческой химии проявляются как эффект селективного ускорения одной из
нескольких термодинамически возможных реакций. При этом воздей-
ствии модификатора избирательно ускоряется конкретная реакция [8].
Под селективностью понимается способность катализатора уско-
рять один из термодинамических возможных путей реакции.
Различают дифференциальную
S
g
и интегральную
S
u
селективности.
Дифференциальная селективность равна скорости образования со-
ответствующего продукта, деленную на суммарную скорость превра-
щения всех продуктов.
Например, если рассматривать теоретически возможные пути окисле-
ния метана, то в одном реакторе могут происходить следующие реакции:
CH
4
+ 2O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O (1)
CH
4
+ O
2
→ CH
2
O + H
2
O (2)
В первой реакции показано полное окисление метана до углекис-
лого газа, во втором мягкое окисление — до формальдегида.
Рассмотрим случай окисления СH
4
до формальдегида.
Если
V
CH
2
O
— скорость образования формальдегида, то можно се-
лективность по СО
2
записать в виде формулы
2
2
2
2
CO
CO
CO CH O CO
V
S
V V V
, (3)
где
V
x
— скорости образования продуктов реакции;
х
— продукт реак-
ции;
S
CO
2
—селективность по CO
2
.
Под интегральной селективностью понимается отношение общего
количества соответствующего продукта, образовавшегося при конкрет-
ном изменении степени превращения субстрата, к теоретически воз-
можному, когда образование других продуктов не имеет места.
