资源描述：
《BZ振荡反应影响因素的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、BZ振荡反应影晌因素的研究刘秀辉杨华任杰李奇志高锦章西北师范大学化学化工学院，兰州，7300701前言由于化学振荡能直观地展现非线性非平衡现象，近年来引起科学工作者的高度重视，被喻为二十一世纪的科学[1]。其中研究最深入的是Belousov-Zhahotinsky(BZ)振荡反应[2],即金属离子催化澳酸盐氧化有机酸形成时一空有序现象，它己成为研究非线性现象的一个实验模型[3]0BZ振荡反应的影响因素很多，振荡曲线的变化反映出一些有趣的现象，本文通过对BZ振荡反应的影响因素详细的研究，运用FKN机32[4]和动力学理论给予解释，使我们对振荡反应的复杂性有更清楚的认识。2实验部分在
2、50毗自制的恒温玻璃反应器中，加入用硫酸溶液配制的澳酸钾，丙二酸。硫酸饰，组成20mL溶液。经过诱导期后，反应体系开始振荡。大约十个振荡周期后，记录振幅和周期值。3结果讨论3.1反应物浓度对BZ振荡反应体系的影响通过4因素5水平的正交实验，我们得到稳定性好，振幅大，周期适中的BZ振荡反应体系，初始条件为:0.06mol/L的”rO3,0.175cool/L的Cl(COOH)z,0.002mol/L的Ce(SOy)30.8molfL的HIS0,.考察改变每一种反应物的浓度对振荡体系振幅，周期的影响。.10.目0.翻的相5~的‘﹄翻相的加’:}均D月DWD月拍0.1昌流UDLD{DI
3、DD昌1力。toe,DaOFig.IEfectsofthereactantconcentrationsof.KBrO,,口CK(COOH)1,▲B,SO,ontheBZreactionamplitudeandperiod.Condition:.0.175mol/LCH,(000H)1,0.8mol几B,50..0.004mol几Ce(SOJ.0.06mol/LKBrO,,0,8mol/LH,SO,,0.004mol/LCe(SO.)x:"0.06mol/LKBrO,,0,175mol/LM(0H).0.004mol/LCe(SW.:Temperature:30C由图l看出，反应物
4、浓度升高，均能缩短振荡周期，加快振荡反应。据此得到振荡周期与反应物初始浓度之间的关系:Tp一kCKB,03一“5xC二，，:-0.47R、CH2s犷505.(1)为验证(1)式的正确性，我们进行了如下实验:Table1.Comparisonofcalculatedandmeasuredperiodvalues80750.03mol几叨42K日旧，0.09mo比63640.10mol/L4l4l0.25molL25刀0.8molILl6巧H多O,1.8mol/L3.2催化剂对BZ振荡反应的影响只改变催化剂Ce(S0.)x的浓度，测定振荡周期和诱导期。图2表明这两种曲线变化不同，催化
5、剂Ce(SO,)z的浓度越大，诱导期越短，振荡周期越长，这说明诱导反应和振荡反应具有不同的反应机理。另外，饰对振荡周期的影响与反应物不同，原因在于它们的作用不同。BrO3'+HBrO2+g'-2BrO2+H=O(2)2BrO,.十Ce3'+H'HHBrO2+Ce0'(3)根据FKN机理，在HB103自催化反应步骤中，反应(3)是消耗Br的决速步，Ce(S04)2浓度增大，导致Br消耗速度减慢，振荡周期增长。朗创目肋二的片5卜公加叨胡山d刊犷盯x,dfm灯.袱(,闪Fig.2TheeffectoftheFig.3DeterminationofFig.4Determinationof
6、cenumconcen的目onsonactivationenergyofinductionactivationenergyof比即。，叱ofoscillation(fp).reaction17,.oscillatingreaction氏3沮度对BZ振荡反应的影响在293K-313K范围内。振荡周期和诱导期均随温度的升高而减少。说明振荡反应和诱导反应的速度随温度的升高而加快.根据Arrhenius定律，用振荡周期的对数或诱导期的对数与温度的倒数作图(图3.4)，得到振荡反应科诱导反应的活化能分别为:63.79KJlmol和35.45KJlmol。该数据也说明振荡反应和诱导反应是两类
7、不同的反应。参考文献〔略)
