Химия как наука

Страница
4

Основные проблемы данной теории – это вопросы о движущих силах и механизмах эволюционного процесса, т.е. вопросы выявления и определения основных закономерностей химической эволюции, отбора элементов и структур, уровня химической организации и иерархии химических систем как следствия эволюции.

Суть данной теории – химическая эволюция есть не что иное как саморазвитие каталических систем. Эволюционирующим доминантом являются катализаторы.

Саморазвитие, самоорганизация, самоусложнение происходит за счет естественного отбора активных каталических центров и постоянного притока трансформируемой энергии. Поскольку источником энергии в основном является базисная реакция, то эволюционное преимущество получают каталические системы, протекающие на основе экзотермических реакций. Отсюда базисная реакция является источником энергии и средством отбора прогрессивных эволюционных изменений катализаторов.

Практическим результатом теории открытых каталических систем является «нестационарная технология», характеризующаяся меняющимися условиями химической реакции. В настоящее время обнаружено большое количество нестационарных режимов, способствующих интенсификации реакции. Частным случаем нестационарного режима является стационарный режим, который до недавнего времени считался гарантом высокой эффективности промышленного процесса.

Перспектива развития новой химии – это создание малоотходных, безотходных и энергосберегающих промышленных технологий.

_

* Данная теория была разработана в 1964г. А.П. Руденко.

Слайд 11

Проблемы современной химии (эволюционная химия; часть V)

Каким образом Природа из минимума химических элементов и соединений создала сложнейший высокоорганизованный комплекс биосистем?

В настоящее время ясно, что в ходе эволюции отбирались те структуры, которые способствовали резкому повышению активности и селективности действия каталических групп. Есть уже и некоторые выводы, полученные различными путями в самых различных областях науки (космохимии, геологии, геохимии, биохимии, термодинамике, химической кинетике):

• На ранних стадиях химической эволюции мира катализ отсутствовал. Условия высоких температур (более 5000К), электрических разрядов и радиации препятствовали образованию конденсированного состояния.

• Первые проявления катализа начинаются при смягчении условий (при температуре ниже 5000К) и образовании первичных твердых тел.

• Роль катализатора возрастала по мере того, как физические условия приближались к земным. Но общее значение катализа вплоть до образования более или менее сложных органических молекул оставалось несущественным.

• Появление таких относительно несложных систем, как CH3OH, CH2=CH2, H2CO, HCOOH, а тем более, аминокислот и первичных сахаров было некаталической подготовкой старта для большого катализа.

• Роль катализа в развитии химических систем после достижения стартового состояния, т.е. известного количественного минимума органических и неорганических соединений, начала возрастать довольно быстро. Отбор активных соединений происходил в природе из тех продуктов, которые получались относительно большим числом химических способов и обладали широким каталическим спектром.