ВИРТУАЛЬНОСТЬ КАТАЛИЗАТОРА КАК ПОСРЕДНИКА. В химической эволюции велика роль катализаторов – малых комплексов некоторых химических веществ (каталистических систем атомов), под действием которых ускоряются химические реакции в природе (ныне их производят искусственно и широко используют в промышленности). Каталические системы обладают селективностью и стабильностью. Природа химического вещества насыщена бинарностью – «действием» ускорителей и замедлителей реакций. Ускорителям процессов противостоят замедлители, катализаторам – ингибиторы (лат. inhibere – сдерживать, останавливать). Ингибиторы замедляют и прекращают химическую реакцию, тормозят, сдерживают активность катализаторов.
До наступления определенных химических реакций некоторые свойства веществ существуют «скрытно» и проявляются лишь в момент взаимодействия с другим веществом, а после взаимодействия перестают участвовать в реакциях. Такой оказывается роль некоторых катализаторов, виртуальности их посредничества, Катализатор – вещество, изменяющее скорость химической реакции путем участия в ней, но в конце реакции оно оказывается как бы прежним в своем неизменном виде и количестве, так как успело измениться, «израсходоваться» (повлияв на взаимодействие) и вновь восстановиться, оказаться тем, что было до реакции. Катализатор претерпевает циклические превращения, открывает новый путь изменению, превращению исходных веществ в новые, увеличивает скорость образования нового химического продукта. Французские химики Н. Клеман и Ш. Б. Дезорш в 1806 году катализом ускорили процесс получения серной кислоты, добавив газообразную двуокись азота к смеси двуокиси серы, воздуха и водяных паров. Двуокись азота оказалась переносчиком молекулы кислорода, ускорившего химическую реакцию.
Автокатализ ускоряет транспортировку частиц и энергии в процессе их самосборки в неравновесных условиях с образованием новых структурных элементов. Катализатор увеличивает степень компенсации энергии разрыва связей в реагирующих веществах за счет промежуточного химического воздействия реактивов с ним. Установлена связь между свойствами катализатора и скоростью каталического превращения с учетом воздействия среды на катализатор. Г.К. Боресков выявил постоянство каталической активности веществ одинакового химического состава и структуры независимое от способа их приготовления. Химические реакции – совокупность межатомных соединений и их превращений, происходящих с разрывом одних атомных связей и образованием других – способ химического существования и развития, превращения некоторого конечного числа реагирующих субстратов в процессах синтеза и распада. Субстраты переходят в новое состояние при помощи каталического посредника – другого субстрата. В химическом развитии новое качество выступает как паритетный результат двух и более химических субстратов. Происходит химический отбор, самосборка (субстратный синтез) в соответствующей среде. В химической эволюции химические элементы усложняются нелинейно.
Илья Пригожин и Манфред Эйген – два Нобелевских лауреата по химии, первопроходцы в изучении самоорганизующихся химических систем доказали, что химические сети открывают путь к спонтанному образованию упорядоченных форм. (349. 47) Запуск любого окислительного процесса в системе (содержащей элементы, необходимые для его протекания) требует импульса высокой энергии. Его дает детонатор, вызывающий «мерцающее пламя» преобразования и поддержания реакции. Катализ – самоподдерживайщийся, самоорганизованый химический процесс на границе с живым веществом. Но что инициирует включение действия катализатора? Вероятно виртуальность катализатора «включает» эту «способность» химических элементов взаимодействовать, вызывая возникновение новых химических свойств новых элементов с их новыми взаимосвязями.
В ходе эволюции химическое становится настолько сложным, что не может не подготовить сложное вещество для появления биологической формы материи. Оказалось, что в процессах жизни лежат каталические реакции, на химическом уровне они представлены изолированными химическими цепочками, тогда как на биологическом уровне – это целый комплекс таких цепочек, связанных в целостную, относительно автономную систему – живую особь. Саморазвитие, усложнение химического вещества с его каталическими системами привело к переходу химической эволюции в биологическую эволюцию.