“零级反应”和“假零级反应”各自客观存在的真谛
陈世强
辽阳市巨龙化工研究所
前 言
作者曾在辽阳市综合利用研究所时期的职务性工作,以间歇式和连续式裂化APP实验证实的在诸多纯科学规律方面的最原始的独有的世上罕见的纯科学发现如下:
1978年以间歇式裂化APP反应实验证实发现其过程是遵守如下反应规律(称为“零级反应”)
r=dmp /dt=k0 m 0 (1)
1979年以间歇式实验证实发现裂化APP反应过程是端部剥离式反应(简称“剥离反应”)如下式
A→P (2)
1979年以连续式裂化APP反应实验证实发现是遵守如下反应规律(称为“假零级反应”)
rC=dm P、C/dt=kC m O、C (3)
上述式(3)和式(1)存在kC=αk0(α>1)规律。
作者曾在1982《石油化工》、1985《应用化学》和1987《精细化工》做了相关报道。
正 文
一.上述纯科学发现“零级反应”和“假零级反应”是各自客观存在的真谛简论如下:
1.以间歇式裂化APP实验证实“端部剥离式呈零级反应”过程是基元反应过程。此反应过程是一次性投入反应器中APP原料,经计量为m 0的数量。为确保长分子(A)的两端随机性进行的剥离而产生的短小分子(P)作为产物。其反应过程摩尔总数不变,而质量随反应过程在减少!这就是说:此过程摩尔浓度不变!此过程可视为“封闭体系”的化学反应过程。此反应过程是遵守r=dmp/dt=k0m0规律且呈直线部分称为零级反应,其定义如下:
反应速率是常数且与反应物初始浓度(或数量)成正比者称为零级反应。
以此定义和“端部剥离式呈零级反应”的实例,可改写教科书相关“零级反应”等错误!
2.以连续式裂化APP实验证实“端部剥离式”的反应全过程(即包括剥离断链过程的最后一次断链是属于一级反应过程)构成复合式的复杂反应过程,这个过程包括零级反应和一级反应。它们都是基元反应且呈一条直线。这个实验是连续式补充APP原料确保mO、以实现rC=dm C是恒定值,
P、C/dt=kC m O、C规律。此规律是属于敞开体系的化学反应动力学,它称为狭义的“假零级反应”
或称为“表观的零级反应”。其定义如下:
反应速率是常数且与保持APP数量成正比者称为狭义的假零级反应。
3.人类社会在生产和生活所遇到一切敞开体系的事物,而化学教科书上对敞开体系的化学反应动力学的阙如。则填补、创造和释疑称为假零级反应,势在必行!
若将类似rC=dm P、C/dt=kC m O、C规律(如rc=dmp、c/dt=kcП[A]i、O、C等规律),则可将所有敞开体系的化学反应动力学都称为“假零级反应”。其定义(暂作)如下:
凡敞开体系由人为或自然调控作用令环境与体系之间发生能量和物质交换的不可逆的复杂反应,其反应速率是常数且与保持(或消耗)各反应物的相关浓度(或数量)均各自成正比的反应称为广义的假零级反应。此类化学反应就是敞开体系的化学反应动力学!
二.应用科学与纯科学不能混为一谈,纯科学是应用科学的原理
以辽阳石油化纤公司为例,这个公司所有生产原本都是西方输入中国的科学和技术。从上到下所有人员都知道:该公司的工程可让企业做强做大参与竞争,让人们富裕起来!这是应用科学,它带动一方政府GDP的增长!这是一个国家或一个地区司空见惯的事情!
“纯科学”是应用科学的原理。辽阳市综合利用研究所以裂化APP反应证实纯科学的发现:敞开体系的化学反应动力学是假零级反应。此发现是破解科学前进的方向!
三.现以裂化APP发现纯科学规律来破解:敞开体系的化学反应动力学。
凡是“敞开体系”的化学反应速率是常数且与保持(或消耗)各反应物的相关浓度(或数量)均各自成正比的反应称为“表观的零级反应”即是称为“假零级反应”。
全社会对通常生产和生活中彰显地化学反应动力学和化学热力学,只是由我经过推理发现并缔造更新的热力学理论。
凡是敞开体系由人为或自然调控作用令环境与体系之间发生能量和物质交换的不可逆的复杂反应过程,其动力学和热力学是同出一辙的同一事物。
大自然彰显的万物,如今经过归纳推理发现:热力学本是“动态的热力学平衡理论”(以其每个瞬间停留的照片为据)。现缔造《动态的热力学平衡论》的精髓是包括“定态”、“准定态”和“过渡态”三个概念如下:
1.“定态”热力学概念是指既有的“平衡态”,其吉布斯函数改变(△G)为零。
2.“准定态”热力学概念是承接、替代、改写普利高金(Prigogine)等人所指“远平衡态的相对稳定状态”概念。其吉布斯函数改变(△G)呈现恒定的负值状态。
3.“过渡态”热力学概念是遵守王竹溪大师给定的“亚稳平衡”概念,是承接、替代、改写普利高金等人所指“局域平衡‘假设’的**衡态”概念。其吉布斯函数改变(△G)为物系各部位以“涨落现象”呈现瞬时改变的负值状态。
“亚稳平衡”是这样一种平衡,对于无限小的变动是稳定的,对于有限大的变动是不稳定的(见王竹溪著《热力学》1955年一版152页)。
结 论
为子孙后代不再受教科书上的相关“零级反应”概念及其定义等错误所愚弄。以裂化APP实验查明诸多纯科学规律的发现,现用来破解:敞开体系的化学反应动力学是假零级反应。以此为人类科学打开一扇顶天立地的大门!这需要“假零级反应”在人间广为流传!
1.建立填补敞开体系化学动力学是“假零级反应”概念等,以此作为巨著《化学之春》支撑基石。敞开体系化学动力学和热力学本是同出一辙的反映同一事物。这是中国独有世上罕见的科学创举!
2.现以中国缔造《动态的热力学平衡论》指导现代科学(如生命科学、航天科学及生产生活等)进入崭新的科学时代!它犹如哥白尼时代批判“地静天动”的宇宙学说那般重要!
3.网上刊登《近期发表文章为<零级反应的新说>做铺垫》等文是缔造《零级反应的新说》的巨著《化学之春》创举的开篇,这些文章是价值连城的知识产权。依据《中华人民共和国科学技术进步法》第21条等项规定,如今《零级反应的新说》等文,该如何处置?
《中国化学会》是隶属于《中国科协》管辖,《中国科协》秉承习总书记的指示:接长手臂,扎根基层。恰是中国本土人对“纯科学”发现,要求召开《化学之春》学术研讨会评议《零级反应的新说》等文。这是《中国化学会》自成立以来前所未有的盛会!这是标志中华民族伟大复兴的盛会!
本文作者在期待《化学之春》研讨会的召开!参考文献:见《》刊发《中国的科学发现和创造》一文的附件。 2017-4-11写于辽阳
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