B-Z振荡反应实验报告.docx

B-Z振荡反应条件探究 P 崔常松 中国科学技术大学 12级14系 摘要 ： 本次实验为探究B-Z振荡反应的各反应条件，反应主体为：溴酸钾-丙二酸-硫酸铈铵-硫酸体系，主要研究了反应物加入顺序、反应温度、反应物浓度以及一些离子的加入对该 B-Z 振荡反应体系的影响。以溶液的电极电位为考察点，探究因素包括B-Z振荡反应的诱导时间，振荡周期和振荡反应发生的条件等。最后探究了B-Z振荡反应的反应机理。 关键词 ：B-Z振荡反应 诱导时间 振荡周期 化学振荡 Factors influencing the B-Z oscillation reaction P cui changsong (The university of science and technology of china, Hefei, 230026) Abstracts： In this experiment, we study the factors which influence the starting, induction time and the oscillation cycle. Specifically, we take four steps to study it. First, change the order of reactants adding to the system. Second, change the reaction temperature from 25℃ to 45℃. And third, change the concentration of four reactants. Finally, we study the influence of other reductions, such as, Propionate, Succinate and Glucose. Key words: B-Z oscillation reaction induction time oscillation cycle ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 前言 ： HYPERLINK /view/2507.htm \t /_blank 化学振荡反应是具有非线性动力学微分速率方程的一类反应，是在开放体系中进行的远离平衡的一类反应。体系与外界环境交换物质和 HYPERLINK /view/14394.htm \t /_blank 能量的同时，通过采用适当的 HYPERLINK /view/2434920.htm \t /_blank 有序结构状态耗散环境传来的物质和能量。这类反应与通常的 HYPERLINK /view/2507.htm \t /_blank 化学反应不同，它并非总是趋向于 HYPERLINK /view/493380.htm \t /_blank 平衡态的。其中B-Z 反应（Belousov-Zhabotinsky 反应），也称BZ反应、B-Z 振荡反应（BZR），是一类著名的化学振荡反应，也是非平衡热力学的经典例子。最常见的反应是铈作催化剂时，丙二酸在稀硫酸水溶液中被溴酸盐氧化的反应： 这个反应首先在20世纪50年代由前苏联Belousov（别洛索夫）在研究 HYPERLINK /wiki/%E4%B8%89%E7%BE%A7%E9%85%B8%E5%BE%AA%E7%8E%AF \o 三羧酸循环 三羧酸循环时发现，最初的催化剂是Ce4+/Ce3+，还原剂是 HYPERLINK /wiki/%E6%9F%A0%E6%AA%AC%E9%85%B8 \o 柠檬酸 柠檬酸。反应液在无色和黄色两种状态之间发生周期性的振荡，振荡频率随温度升高而增加。这一时期普遍认为化学振荡反应是不可能发生的，别洛索夫的这一结果也自然不受重视，两次投稿都以“无法解释机理”及“不可能”的原因而被退了回来，最后只得发表在一个不知名的期刊上，使得别洛索夫本人的信心大大受挫。生物化学家Schnoll曾劝别洛索夫继续他的研究，但劝说并不奏效，别洛索夫还是执意宣布从此淡出科学研究，并将这个反应的原始资料给了Schnoll手中。1961年，前苏联的生物物理学毕业生Zhabotinsky（扎鲍廷斯基），在Schnoll的指导下，重新研究了这个反应，用 HYPERLINK /wiki/%E4%B8%99%E4%BA