КОЛЕБА́ТЕЛЬНЫЕ РЕА́КЦИИ

КОЛЕБА́ТЕЛЬНЫЕ РЕА́КЦИИ, слож­ные хи­мич. ре­ак­ции, ха­рак­те­ри­зую­щие­ся ко­ле­ба­ния­ми (в осн. пе­рио­ди­че­ски­ми) кон­цен­тра­ций не­ко­то­рых про­ме­жу­точ­ных со­еди­не­ний и со­от­вет­ст­вен­но ско­ро­стей пре­вра­ще­ния этих со­еди­не­ний. К. р. на­блю­да­ют­ся в га­зо­вой или в жид­кой фа­зе, а так­же (осо­бен­но час­то) на гра­ни­це раз­де­ла этих фаз с твёр­дой фа­зой. При­чи­ной воз­ник­но­ве­ния ко­ле­ба­ний кон­цен­тра­ций яв­ля­ет­ся на­ли­чие об­рат­ных свя­зей ме­ж­ду отд. ста­дия­ми слож­ной ре­ак­ции. К. р. от­но­сят к про­цес­сам с по­ло­жи­тель­ной (ка­та­ли­тич. дей­ст­вие про­ме­жу­точ­ных или ко­неч­ных про­дук­тов ре­ак­ции) или от­ри­ца­тель­ной (ин­ги­би­рую­щее дей­ст­вие про­ме­жу­точ­ных или ко­неч­ных про­дук­тов) об­рат­ной свя­зью.

Впер­вые К. р., про­яв­ляю­щую­ся в ви­де пе­рио­дич. вспы­шек све­та при окис­ле­нии па­ров фос­фо­ра, на­блю­дал в кон. 17 в. Р. Бойль. В 1921 амер. хи­мик У. Брей впер­вые опи­сал жид­ко­фаз­ную К. р. раз­ло­же­ния пе­рок­си­да во­до­ро­да, ка­та­ли­зируе­мую ио­да­та­ми. В 1951 рос. хи­мик Б. П. Бе­ло­усов на­блю­дал ко­ле­ба­ния кон­цен­тра­ций окис­лен­ной и вос­ста­нов­лен­ной форм ка­та­ли­за­то­ра – це­рия в ре­ак­ции взаи­мо­дей­ст­вия ли­мон­ной ки­сло­ты с бро­ма­та­ми. Ко­ле­ба­ния мож­но бы­ло на­блю­дать ви­зу­аль­но по из­ме­не­нию ок­ра­ски рас­тво­ра от бес­цвет­ной к жёл­той (обу­слов­ле­но пе­ре­хо­дом Се³⁺→Се⁴⁺); пе­ри­од ко­ле­ба­ний 10–100 с. В 1961 рос. био­фи­зик А. М. Жа­бо­тин­ский на­блю­дал ко­ле­ба­ния кон­цен­тра­ции при ис­поль­зо­ва­нии в ка­че­ст­ве вос­ста­но­ви­те­ля в ре­ак­ции Бе­ло­усо­ва ма­ло­но­вой или яб­лоч­ной ки­сло­ты. Ре­ак­ция, про­те­каю­щая в ав­то­ко­ле­бат. ре­жи­ме ка­та­ли­тич. окис­ле­ния разл. вос­ста­но­ви­те­лей бро­ма­та­ми, по­лу­чи­ла назв. ре­ак­ции Бе­ло­усо­ва – Жа­бо­тин­ско­го (т. н. ка­та­ли­зи­руе­мый бро­мат­ный ос­цил­ля­тор). Из­вест­но дос­та­точ­но боль­шое ко­ли­че­ст­во др. хи­мич. ре­ак­ций, в ко­то­рых на­блю­да­ют­ся ко­ле­бат. из­ме­не­ния кон­цен­тра­ций реа­ген­тов: не­ка­та­ли­зи­руе­мые бро­мат­ные ос­цил­ля­то­ры, хло­рит­ные, ио­дат­ные, пе­рок­сид­ные и др. ос­цил­ля­то­ры. Совр. этап фун­дам. ис­сле­до­ва­ний К. р. на­чал­ся с ра­бот И. Р. При­го­жи­на с со­труд­ни­ка­ми, в ко­то­рых бы­ло по­ка­за­но, что в от­кры­той сис­те­ме око­ло ста­цио­нар­но­го со­стоя­ния, дос­та­точ­но уда­лён­но­го от по­ло­же­ния хи­мич. рав­но­ве­сия, воз­мож­ны ко­ле­бат. хи­мич. про­цес­сы.

Ки­не­ти­ка К. р. – бур­но раз­ви­ваю­щая­ся от­расль зна­ния, воз­ник­шая на сты­ке хи­мии, био­ло­гии, ме­ди­ци­ны, фи­зи­ки, ма­те­ма­ти­ки. При­ме­ня­ет­ся в био­хи­мии, био­фи­зи­ке, уче­нии о био­рит­мах, при ис­сле­до­ва­нии ди­на­ми­ки по­пу­ля­ций, ми­гра­ции ор­га­низ­мов, в эко­ло­гии, со­цио­ло­гии (из­ме­не­ние чис­лен­но­сти на­се­ле­ния, раз­ви­тие эко­но­ми­ки). От­ли­чит. осо­бен­но­стью К. р. яв­ля­ет­ся вы­со­кая чув­ст­ви­тель­ность к внеш­ним воз­дей­ст­ви­ям, что от­кры­ва­ет пер­спек­ти­вы по соз­да­нию прин­ци­пи­аль­но но­вых ме­то­дик ана­ли­за мик­ро­ко­ли­честв разл. ве­ществ.