ELTE Kémiai Intézet

Cím:	Matematikai módszerek a reakciókinetikában
Kód:	mvvn9389/1
Szak:	kémia BSc, vegyész, kémia tanár, biológus, PhD hallgatók
Ajánlott félév:	3. félévtől
Heti óraszám:	2 óra előadás
Előadó:	Turányi Tamás egyetemi tanár e-mail: turanyi@chem.elte.hu KTCS 146-os szoba tel.: 209-0555/1109
Számonkérés:	kollokvium
Ajánlás szintje:	speciális kollégium

A kurzus témája nagy, összetett reakciómechanizmusok vizsgálata matematikai módszerekkel. A bemutatott módszerek más sok paraméteres, dinamikus modell vizsgálatára is alkalmasak. A különböző módszereket égések és robbanások, légkörkémia rendszerek, oszcillaló reakciók, és enzimkinetikai rendszerek reakciókinetikai modelljeinek vizsgálatával mutatom be.

Tematika:

1. Reakciómechanizmusok kifejlesztése

Reakciókinetikai alapismeretek. Hogyan lehet reakciómechanizmust összeállítani? Információforrások. Reakciómechanizmusok előállítása kézzel és számítógépi programmal. Az automatikus reakciómechanizmus előállítás módszerei.

2. Reakciómechanizmusok vizsgálata

Lokális és globális érzékenységanalízis módszerek. A lokális érzékenységi együttható. A nyers erőszak módszere. A direkt módszer és numerikus megvalósításai. Az érzékenységi együtthatók értelmezése. Bruttó érzékenységek. Főkomponens analízis. Bizonytalanság-analízis. Módszerek globális érzékenységek számítására. Az érzékenységanalízis alkalmazásai.

3. Reakciómechanizmusok redukciója

Nincs teljes reakciómechanizmus? A mechanizmusredukció céljai. Anyagfajták elhagyása mechanizmusból. A felesleges reakciók eltávolítása. Reakciók és anyagfajták összevonása. Folytonos anyagfajták.
Időskála analízis. A kvázistacionárius közelítés (QSSA) története, lényege, hibájának számítása. A QSSA alkalmazása modellekben. A lassú sokaságok (ILDM) elmélete és alkalmazása a reakciókinetikában. A QSSA és az ILDM kapcsolata.

4. Válogatott érdekességek

Hőmérsékleti és diffúziós csatolások a reakciólépések között. Lokális érzékenységek hasonlósága: az érzékenységek hasonlóságainak fajtái, a globális hasonlóság, a lokális hasonlóság és a skálaviszony oka. Az érzékenységi vektorok korrelációja. A reakciómechanizmusok redukciója és az érzékenységek hasonlósága .

Ajánlott irodalom:

Turányi Tamás és Györgyi László
Összetett reakciómechanizmusok vizsgálata érzékenységanalízissel
Fejezet a "Nemlineáris dinamika és egzotikus kinetikai jelenségek kémiai rendszerekben"
c. egyetemi jegyzetben (szerk. Bazsa György, Debrecen-Budapest-Gödöllő, 1992)

A.S. Tomlin, T. Turányi, M.J. Pilling
Mathematical tools for the construction, investigation and reduction of combustion mechanisms
in: `Low temperature combustion and autoignition',
eds. M.J. Pilling and G. Hancock,
Elsevier, 1997, pp. 293-437

Az előadás PowerPoint file-jai:

Előadás 1. rész
Előadás 2. rész

Vizsgatételek

Az oldalt Turányi Tamás szerkesztette.