292
7.10. Механизм катализа
Как известно, катализ есть изменение скорости химических реакций в присутствии веществ (катализаторов), вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с реагирующими веществами, но восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой химический состав. Различают гомогенный и гетерогенный катализ. В первом границы между катализатором и реагирующими веществами отсутствуют, во втором имеется граница раздела между ними. Выбор состава катализатора для определенной реакции является очень сложной проблемой, решаемой главным образом эмпирическим путем. Существует несколько теорий катализа -мультиплетная теория, электронная теория, теория активных центров и т.п., но они носят полуэмпирический характер и рассматривают, в основном, частные случаи [79].
Ни в коем случае не ставя под сомнение полезность этих теорий, следует обратить внимание на некоторые дополнительные возможности, предоставляемые эфиродинамикой для решения проблемы катализа.
Как было показано выше, электронная оболочка представляет собой присоединенный к атомному ядру тороидальный вихрь эфира, к поверхности которого присоединен второй тороидальный вихрь -оболочка Ван-дер-Ваальса.
На молекулы реагирующих веществ, попавших в область оболочки Ван-дер-Ваальса катализатора, действуют моменты сил, создаваемых различными давлениями эфира в различных точках их поверхности, что связано с различием градиентов скоростей, различием плотности и температуры эфира в разных областях оболочки Ван-дер-Ваальса. В результате разворота молекулы реагирующих веществ принимают определенное положение относительно друг друга. Если на поверхностях этих молекул, обращенных друг к другу, потоки эфира направлены антипараллельно, то давление эфира в этих областях снижается и молекулы подтягиваются друг к другу, вступая затем в химическую реакцию либо ионную, либо ковалентную. Если потоки эфира на их поверхностях направлены параллельно, то давление эфира между молекулами оказывается выше, чем в противоположных областях, молекулы будут отталкиваться друг от друга и скорость реакции даже замедлится, что и имеет место в ряде случаев. Таким образом, сущность катализа состоит в том, что молекула катализатора своими присоединенными вихрями ориентирует молекулы реагирующих веществ в пространстве таким образом, чтобы создать для их реакции наиболее блогоприятные условия.
293
Все потоки присоединенных вихрей, как первого - электронной оболочки, так и второго - оболочки Ван-дер-Ваальса, жестко определяются структурой ядра. Поэтому появляется заманчивая возможность не только установить структуру любого атома и любой молекулы с учетом их формы и потоков эфира на любом расстоянии от ядра, но и определить положение атомов и молекул, попавших в поле скоростей эфирных потоков. Тем самым определится и взаимное положение атомов и молекул различных веществ, попавших в это поле. Современная вычислительная техника в принципе позволяет подобную работу выполнить и тем самым создать почву для направленного подбора катализаторов для различных реакций.
Рассмотрение структур молекул позволяет также высказать некоторые соображения о механизме катализа.
Как известно, катализаторы существенно ускоряют ход реакций, при этом для каждого вида реагирующих веществ пригоден лишь совершенно конкретный вид катализатора. Активность катализатора прямо пропорциональна площади поверхности катализатора, в связи с чем обычно стремятся к максимально возможному дроблению вещества катализатора.
Ни в коей мере не подвергая сомнению все те соображения о механизме действия катализаторов, которые сегодня известны, целесообразно отметить некоторые дополнительные моменты, вытекающие из эфиродинамических представлений.
Помимо первых присоединенных вихрей - электронных оболочек у каждого атома и каждой молекулы существует последовательный набор присоединенных вихрей - вторых, третьих и т.д. Каждый последующий присоединенный вихрь причиной своего возникновения имеет предыдущий, энергией которого он и питается. Таким образом, вокруг каждой молекулы существует вихревая аура, структура которой обусловлена структурой этой молекулы.
Потоки эфира аур различных молекул взаимодействуют между собой, при этом если они расположены параллельно, то между ними возникает избыточное давление, если антипараллельно - пониженное давление. По всей поверхности всех присоединенных вихрей возникают участки избыточного или недостаточного давлений эфира, создающие в совокупности вращающие моменты и через присоединенные вихри сообщающие их молекулам веществ. Это приводит к определенной ориентации молекул в пространстве относительно друг друга (пространственный резонанс). Задачей катализатора, таким образом, является не только и не столько вступление в промежуточную реакцию, как это принято истолковывать, сколько ориентация реагирующих