www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Изучение процесса химического превращения открывает перед исследователями необычайно богатый мир новых фактов и явлений. Если речь идет о сложных химических реакциях, то в ходе процесса осуществляется большое количество разнообразных элементарных и макроскопических стадий, возникает много промежуточных состояний, начиная от сравнительно устойчивых молекулярных продуктов и кончая свободными атомами, радикалами и ионами.

Знание механизма реакции, а также явлений, сопровождающих ход процесса, позволяет разрабатывать новые рациональные принципы проведения тех или иных реакций, в том числе при их использовании в промышленности и технике.

Химическая кинетика как наука о закономерностях развития реакций во времени и их механизме обычно имеет дело с химическими превращениями, составляющими предмет изучения органической и неорганической химии. Однако в последние годы в сферу кинетического изучения все больше и больше включаются биохимические процессы.

По-видимому, кинетические данные, полученные в этой области, откроют новые возможности подхода к проблеме управления обменом веществ в живых организмах и наследственностью, а также новые аспекты химиотерапии и профилактики различных заболеваний.

Столь большой диапазон применений кинетических методов привел к тому, что интерес к химической кинетике проявляют в настоящее время не только химики, но и ученые и инженеры, работающие в других областях науки и техники, а также биохимики и биологи.

Несмотря на этот интерес, учебной и монографической литературы по химической кинетике очень мало и выход в свет всякой новой книги является определенным событием.

В связи с этим и предпринято издание в переводе на русский язык фундаментального труда С. Бенсона "Основы химической кинетики". Этот труд предназначен в основном для студентов старших курсов, но он пригоден также и для всех, кто хочет изучить основные положения химической кинетики.

Автор книги, несомненно, стремился придать изложению творческий характер, показать, что химическая кинетика представляет собой развивающуюся науку, в которой по многим вопросам еще отсутствуют установившиеся взгляды и точки зрения. Вместе с тем нельзя согласиться с мнением Бенсона, которое он высказывает в предисловии, о том, что в 1960 г. химики-кинетики не только не были знакомы с работами друг друга, но и зачастую пользовались взаимно непонятной терминологией.

В действительности тематика кинетических исследований в различных странах мира удивительно близка, и как затруднения, с которыми сталкиваются ученые, так и пути выхода из этих затруднений также являются очень сходными.

В этом легко, например, убедиться, рассматривая научные публикации по химической кинетике в СССР, Англии, Канаде, США и других странах.

В части 1 Бенсон обстоятельно рассматривает математические закономерности протекания во времени реакций простых типов, а также усложнения, возникающие при рассмотрении обратимых, параллельных и последовательных реакций. Автор дает разнообразные приемы обработки кинетических данных, которые необходимо знать каждому экспериментатору.

Полезными являются главы, посвященные экспериментальным методам изучения кинетики химических реакций. Во всяком случае, они содержат перечень наиболее часто используемых методов.

К сожалению, в этом разделе недостаточно рассмотрены возможности эффективного использования в кинетических исследованиях спектроскопического и масс-спектроскопического методов, а также кинетического метода применения меченых атомов, методов хемилюминесценции, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), раздельного калориметрирования при гомогенно-гетерогенных процессах. Эти методы успешно применяются и получили значительное развитие в СССР. С их помощью получено много сведений о детальном механизме сложных, в частности цепных, реакций.

Внимание советского читателя обращено на это обстоятельство соответствующими примечаниями редактора.

Специальная большая часть книги посвящена вопросам статистической физики и кинетической теории газов, которые должны быть известны занимающемуся химической кинетикой. Строго говоря, этот материал можно было бы и не включать в книгу, поскольку эти вопросы излагаются обычно в курсах или статистической и молекулярной физики, или физической химии.

При этом объем книги существенно сократился бы. Однако из педагогических соображений, возможно, и целесообразно собрать в одной книге все сведения, которыми должен располагать студент, инженер или ученый, решивший изучить кинетику.

Часть 3 содержит обширный материал по кинетике газовых реакций. Как это вообще типично для американской учебной и монографической литературы, Бенсон уделяет чрезмерное внимание теории мономолекулярных реакций, а также теоретическому рассмотрению двойных и тройных соударений.

Подробное рассмотрение данного вопроса - это скорее дань истории развития химической кинетики, нежели настоятельная потребность кинетики сегодняшнего дня. Рассматривая сложные газофазные реакции, Бенсон подчеркивает, что суждение о механизме реакций с участием овободных радикалов и атомов приходится иметь большей частью на основе косвенных данных. В настоящее время положение все больше и больше меняется - особенно в связи с успехами применения методов ЭПР, хемилюминесценции, ингибиторов и др.

Обзор по механизмам свободнорадикальных реакций, который дан Бенсоном в этой части, является едва ли не лучшим разделом книги.

В гл. XIV автор рассматривает большое количество вопросов, связанных с цепным воспламенением и тепловым взрывом, распространением пламени и детонацией. Изложение этих сложных вопросов ни по форме, ни по содержанию не может полностью удовлетворить читателя. К счастью, советский читатель имеет возможность изучить теоретические вопросы горения и взрывов по известным трудам Н. Н. Семенова, В. Н. Кондратьева, Я. Б. Зельдовича и других.

Весьма важной является часть 4 книги, посвященная рассмотрению кинетики и механизмов реакций в конденсированной фазе (в растворах, жидкостях), реакций с участием твердых поверхностей, процессов, связанных с образованием новой фазы, и ферментативных реакций.

Книга выиграла бы, если бы в ней более полно были изложены советские работы в области химической кинетики, особенно работы, опубликованные в последние годы. Именно в это время в СССР были существенно продвинуты вперед исследования по механизмам цепных реакций в газовой и жидкой фазах. С помощью разнообразных физических методов обнаружены и идентифицированы свободные атомы и радикалы, образующиеся в этих реакциях /в том числе в реакциях, протекающих в жидкой фазе).

Химическая кинетика в СССР сделала следующий шаг, перейдя от изучения сравнительно простых модельных систем к изучению практически важных реакций, а также процессов в сложных многокомпонентных химических системах.

Все это способствовало распространению кинетики в разнообразных областях науки в стране. Наличие в советской литературе фундаментальных отечественных трудов по кинетике, опубликованных в последнее время, позволяет советскому читателю получить правильную ориентацию в основных проблемах химической кинетики.

Тем не менее можно не сомневаться, что книга С. Бенсона будет весьма полезным пособием и сыграет положительную роль в обучении химической кинетике. Она хорошо передает дух исканий и творческую атмосферу, в которой создавалась эта наука. Этим в известной мере может быть оправдан и историцизм в изложении, и своеобразное распределение материала в разделах книги, и другие ее особенности.

Книга С. Бенсона представляет интерес для физико-химиков, особенно для научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области химической кинетики.

Перевод выполнен А. Б. Гагариной (гл. I-III, X, XI, XII, разд. 15-18), М. Г. Кузьминым (гл. IV-IX), Н. Г. Храповой (гл. XIII-XIV), И. П. Скибидой (гл. XV-XVI) и В. Ф. Цепаловым (гл. XII, разд. 1-14, гл. XVII).

Назад, на страницу описания