化學(xué)震蕩反應(yīng)及其應(yīng)用-全文預(yù)覽
【正文】 2反應(yīng),當(dāng)[Br] 下降到某臨界值(5106[BrO3]),會(huì)導(dǎo)致A過程變?yōu)锽過程,在B過程中,Ce(Ⅳ )又會(huì)使Br再生,當(dāng)[Br]增加到某臨界值后,體系又重新回到A ,取決于體系中的[Br]. 被消耗的可由BrO3氧化Ce(Ⅳ)的還原產(chǎn)物 Ce(Ⅲ )重新生成,整個(gè)體系便在兩個(gè)過程間振蕩,表現(xiàn)為Ce(Ⅳ )和[Br] : (1)BrO3+Br+2H+→HBrO2+HOBr。 (5)2HBrO2→BrO3+HOBr+H+ 。(3)反應(yīng)產(chǎn)物鈍化反應(yīng)系列中出現(xiàn)的抑制劑[11] .這是一種自我復(fù)制、,生物體系中的繁殖,化學(xué)反應(yīng)中自催化或交叉催化等都存在適當(dāng)?shù)姆蔷€性反饋步驟,包含著大量粒子協(xié)同動(dòng)作的相干狀態(tài),在自然界中發(fā)揮著重要作用.其中一種理想化的自催化反應(yīng)A+nX→(n+1)X,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,就會(huì)有更多的X生成,由于X參與反應(yīng)本身,它的增加會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速度迅速上升,產(chǎn)生更多的X,如此循環(huán),漲落(fluctuation),、加熱、催化、誘發(fā)等都會(huì)使體系出現(xiàn)漲落,漲落即生即滅,漲落不僅強(qiáng)度大,而且具有時(shí)間和空間上的協(xié)同,形成“巨漲落”,最終可達(dá)到宏觀量級(jí),啟動(dòng)體系的非線性的相互作用,驅(qū)使構(gòu)成體系的各個(gè)部分間相互制約、相互耦合、協(xié)同動(dòng)作,漲落是一種啟動(dòng)力, 漲落導(dǎo)致有序[12] . 揭示化學(xué)振蕩反應(yīng)實(shí)質(zhì) 丙二酸溴氧化反應(yīng)中,某些組分的濃度會(huì)隨時(shí)間作周期變化,還會(huì)形成規(guī)則的同心圓形或螺旋狀的卷曲花紋波,呈現(xiàn)出一幅幅紅藍(lán)相間的動(dòng)力學(xué)畫面, 序狀態(tài)的現(xiàn)象就是自組織現(xiàn)象[3].Ce3+和Br的濃 度還可能隨時(shí)間作不規(guī)則非周期振蕩,稱為化學(xué)混沌,它是一種宏觀無序、[13] .從微觀來看,這是億萬分子從無序自發(fā)地“組織”起來,按照確定的時(shí)空變化協(xié)同動(dòng)作的結(jié)果,使某些組分的濃度能夠在特定的時(shí)空領(lǐng)域內(nèi)步調(diào)一致地增多或減少,Prigogine把這種形式稱為是一種 “生命的前軀”或一種“前生物”的適應(yīng)機(jī)制[3] , 或分子自組織進(jìn)化階段[13] . 化學(xué)混沌理論 化學(xué)混沌是在真實(shí)的化學(xué)體系中存在的混沌現(xiàn)象,是一種遠(yuǎn)離平衡、處于非線性區(qū)的無序均勻態(tài),它具有四大特點(diǎn):時(shí)空微觀有序而宏觀無序,局域不穩(wěn)定而整體穩(wěn)定,靈敏初條件,分?jǐn)?shù)維的空間結(jié)構(gòu)[14] .真實(shí)的化學(xué)過程是一種在開放體系中發(fā)生的動(dòng)態(tài)過程,化學(xué)混沌理論使人們研究的化學(xué)過程更 接近真實(shí)的過程[15] . 3 化學(xué)振蕩反應(yīng)的應(yīng)用 在分析化學(xué)中的應(yīng)用 當(dāng)體系中存在著濃度振蕩頻率與催化劑濃度之間存在依賴關(guān)系時(shí),或當(dāng)某些微量或痕量化學(xué)物質(zhì)影響化學(xué)振蕩反應(yīng)的振幅、頻率、誘導(dǎo)期等,其濃度與振蕩曲線的某一參數(shù)的改變量之間存在依賴關(guān)系時(shí),化學(xué)振蕩反應(yīng)在分析測(cè)試中的應(yīng)用主要是集中在兩個(gè)振蕩體系中,即B2Z振蕩和銅體系(由Orban,Epstein等人建立) 痕量金屬離子的檢測(cè) 1978年,Tikhonova等人發(fā)現(xiàn)Ru(Ⅲ)和Ru(Ⅳ) 性關(guān)系,檢測(cè)范圍7～330ng/dm3 .這一發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了 (Ⅱ
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