Mi hajtja az életet? Nem lineáris kémiai dinamikai rendszerek távol az egyensúlytól Dr. Noszticzius Zoltán Széchenyi-, Polányi- és Gran Prize díjas.

Az előadások a következő témára: "Mi hajtja az életet? Nem lineáris kémiai dinamikai rendszerek távol az egyensúlytól Dr. Noszticzius Zoltán Széchenyi-, Polányi- és Gran Prize díjas."— Előadás másolata:

1 Mi hajtja az életet? Nem lineáris kémiai dinamikai rendszerek távol az egyensúlytól
Dr. Noszticzius Zoltán Széchenyi-, Polányi- és Gran Prize díjas Professor Emeritus BME Fizika Tanszék

2 Belouszov oszcillációs reakciója cérium katalizátorral A és B: kiindulási anyagok ( A = citromsav, B= bromát ) X és Y: köztitermékek ( X = Ce(IV), Y= Ce(III) ) C és D: végtermékek

3 A homogén katalízis sémája Belouszov oszcillációs reakciójában
A + Ce(IV) → C + Ce(III) B + Ce(III) → D + Ce(IV) A + B → C + D

4 Zsabotyinszkíj oszcillációs reakciója ferroin katalizátorral A és B: kiindulási anyagok ( A = malonsav, B= bromát ) X és Y: köztitermékek ( X = Fe(III), Y= Fe(II) ) C és D: végtermékek

5 A homogén katalízis sémája Zsabotyinszkíj oszcillációs reakciójában
A + Fe(III) → C + Fe(II) B + Fe(II) → D + Fe(III) A + B → C + D

6 Szén-dioxid fejlődés sebessége a BZ reakcióban oxálsav szubsztrátummal

7 NYÍLT RENDSZER: Folyamatosan táplált kevert tartály-reaktor Continuously fed Stirred Tank Reactor (CSTR)

8 Belouszov oszcillációs reakciója cérium katalizátorral folyamatosan táplált kevert tankreaktorban (CSTR)

9 Zsabotyinszkíj oszc. Reakciója ferroin katalizátorral folyamatosan táplált kevert tankreaktorban (CSTR)

10 Komplex oszcillációk (Austin, Texas)

11 Szimpla, komplex és kaotikus oszcillációk egy CSTR reaktorban

12 Egy folyamatosan táplált kevert tankreaktor aszimptotikus dinamikai állapotai

13 Termodinamikai rendszer egy környezettel

14 Termodinamikai rendszer két környezettel

15 Folyamatosan táplált kevert tartály-reaktor (CSTR) : Termodinamikai rendszer két (vagy több) környezettel

16 Mi van, ha a rendszerünk belsejét nem keverjük
Mi van, ha a rendszerünk belsejét nem keverjük? Például a két tartályt egy gél köti össze, ahol a komponensek diffúziója lehetséges, konvekciós keveredés azonban nem. Ez a CFUR vagyis a Continuously Fed Unstirred Reactor

17 Az első CFUR: a gél-gyűrű reaktor Noszticzius et al
Az első CFUR: a gél-gyűrű reaktor Noszticzius et al. Nature 329, (1987)

18 Kémiai hullámok (préri tűz) a gél-gyűrű reaktorban

19 Ugyanaz a kémiai hullámrendszer a gél- gyűrű reaktorban 40 másodpeccel később

20 Forgókerék (pinwheel) létrehozása a gél-gyűrű reaktorban

21 Hullámok egy másik típusú CFUR-ban, a katalitikus gyűrű reaktor-ban

22 De egy CFUR-ban nem csak kémiai hullám, hanem stacionárius mintázat: Turing szerkezet is létrejöhet

23 Membrán reaktor 2 dimenziós kémiai mintázatok tanulmányozásához

24 2 dimenziós Turing szerkezetek egy membrán reaktorban

25 Turing szerkezetek és a kémiai morfogenezis
Az élőlények mint nyílt rendszerek Mi „hajtja” a bioszférát?

26 Köszönöm a figyelmet, és várom a kérdéseket…
Befejező dia. Szóban: MINTÁK A SANITARIA STANDON kaphatóak