2
Г.Н. Фадеев, В.С. Болдырев, Н.Н. Кузнецов
Основными направлениями исследований в поле акустических ко-
лебаний стали следующие процессы.
•
Гомогенные химические реакции в воде и водно-органических
средах. Примером такого процесса послужила модельная реакция [3]
диспропорционирования иода в водном растворе.
•
Гетерогенные топохимичекие процессы. В частности, процесс
травления металлов [13], например, меди и железа в условиях, близких
к технологическим.
•
Микрогетерогенные системы
,
состоящие из высокомолекулярных
соединений и их клатратных комплексов. Такие системы могут служить
моделями биохимических систем [14], на которые, как известно [15],
акустические колебания оказывают специфическое действие.
Во всех исследуемых системах обнаружен эффект воздействия ко-
лебаний низкочастотного и звукового акустического диапазона на про-
текающие в них превращения. Это не было ясно
а priori
, так как энер-
гетический эквивалент колебаний звукового и особенно инфразвуково-
го диапазона довольно мал. Влияние проявляется, в первую очередь, в
изменении условий химико-физических взаимодействий и позволяет
исследовать особенности механизма протекающих реакций.
На основании обнаруженных эффектов, нами высказана гипотеза:
для каждой, чувствительной к акустическим воздействиям химической
реакции, существует собственная резонансная частота, при которой
эффект воздействия акустических колебаний будет максимальным.
Это предположение экспериментально проверено при исследовании
различных систем (см. [2 — 5, 14 — 17]). В каждой из них нами обнару-
жена экстремальная зависимость от частоты воздействующих акустиче-
ских колебаний (рис. 1 — 4) и определена собственная резонансная ча-
стота. Это явление объясняет до некоторой степени механизм влияния
низкочастотных колебаний на организм человека [18] и подтверждает
актуальность дальнейшего изучения обнаруженных эффектов.
При исследовании гомогенных процессов при помощи акустиче-
ских воздействий удалось оценить состояние не только взаимодейству-
ющих частиц, но и самого растворителя. Особое внимание обращалось
на изменение скорости реакции диспропропорционирования иода [3]
при введении в водный раствор как неорганических (рис. 2), так и ор-
ганических компонентов.
Вводились органические вещества, одни из которых меняли состо-
яние реагирующих частиц (например, этанол), а другие влияли на состоя-
ние самого растворителя — воды (
изо
-пропанол). Введение до
5 объемн. % этанола (в котором иод растворяется лучше, чем в воде) не-
значительно влияет на скорость превращения иода, лишь слегка замедляя
этот процесс. Введение же 1,5 объемн. %
изо
-пропанола резко уменьшает
скорость взаимодействия, а при наличии всего 3 объемн. % этого спирта
реакция прекращается совсем. Полученные результаты интересны с по-
