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化学实验

Published on Nov 19, 2015

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PRESENTATION OUTLINE

振荡反应

Photo by ecstaticist

什么是振荡反应?
一般的化学反应,反应物和产物的浓度单调地发生变化,最终达到不随时间变化的平衡状态。然而在某些反应体系中,有些组分的浓度会忽高忽低,呈现周期性变化,这种现象称为化学震荡。例如H2O2-HIO3-Mn2+—CH2(COOH)2(丙二酸)反应体系即为一例。这个反应是1960年初期被发现的“别罗索夫-柴波廷斯基”反应,简称B-Z反应。相似的反应模式还有俄冈器、布鲁塞尔器,但要更复杂些,这些反应被称为“化学钟”。

振荡反应的条件
所谓振荡反应(也称摇摆反应),是指一些自催化反应有可能使反应体系中某些物质的浓度随时间或空间发生周期性的变化,即发生化学振荡。若维持化学振荡的进行,必须不断补充反应物,否则的话,反应的振荡即将停止。振荡现象的发生必须满足以下条件:(a)反应必须是敞开体系且远离平衡态;(b)反应历程中应包含自催化的步骤;(c)体系必须能有两个稳态存在,即具有双稳定性。在生物化学中也存在振荡现象,如动物心脏的有节律的跳动,在新陈代谢过程中占重要地位的糖酵解反应中,许多中间化合物和酶的浓度也是随时间而周期性的变化。所谓生物钟也是一种振荡现象,实际上生态平衡离不开振荡现象。