硫离子对B-Z化学振荡反应的影响
NO3 -对B-Z振荡反应的影响及其在分析中的应用
中图分 类号 ： ６ ３１ ０ ４ ．２
文 献标识码 ：Ａ
文章编 号 ：１０ —０ １２０ ）３０ ５—０ ０９６ ５ （０ ８０ ．０ ４０ ４
非平衡非线性 问题是 自然科学领域 中带有普遍性 的问题 ． — Ｂｚ振荡反应就是在体系的非平衡态
下 ，由于 本 身 的非 线 性 动 力 学 机 制 而 产 生宏 观 有 序 结 构 的 一 种 耗 散 结构 ｆ．Ｂｚ化 学 振 荡 反应 的某 ｌ ． １
荡反应 的影 响， 安从俊 ［ １ ４ 等报道 了 Ｉ 和 Ｎ Ｂｚ振荡反应 的影响 ， ， ５ 一 ０ 对 ． 高锦 章等 ［在 Ｂｚ振荡反应 ６ 】 ．
中测 定 了 Ｃ２ ７．本 文研 究 了 ＮＯ 对 Ｂｚ振 荡 反应 的影 响 ，以致 获 得 一 种 简 单 易行 的 Ｎ 研 究 的测 ｒ０一 ２ ３ ． ０ 定方 法 ，并 且通 过 Ｎ０ 对 Ｂｚ振 荡 反应 诱 导 期 和 振 荡 周 期 的研 究 ，为 Ｂｚ振 荡 反应 非 线 性 动 力 学机 ． ．
５ ５
１ Ａ是 空 白实 验 ，即不 引入 Ｎ ３时 的振 荡 曲线 ，图 １ Ｏ Ｂ是 引入 Ｎ 后 的振 荡 曲线 ．实验 结 果表 明 ：如 Ｏ３ 果 加 入 的 ＮＯ ３浓度 小 于 ３ ３ ｘ ０ 。 ｌ ～，诱 导期 的变 化 Ａｉ ｔ一０ …（ ０ 将 很 小 ，如 果 加 入 ． ４ １＿ ・ ３ ｍｏＬ ｔ ＝（ ａ ） ｔ ａ ）
B-Z振荡反应实验报告
B-Z振荡反应姓名：何一白学号：班级：化22实验日期：2014年11月6日提交报告日期：2014年11月22日带实验的老师姓名：王振华1引言（简明的实验目的/原理）1.1 实验目的了解Belousov-Zhabotinski反应的机理通过测定电位-时间曲线球的振荡反应的表观活化能1.2实验原理化学震荡：反映系统中某些物理量（如组分浓度）随时间做周期性变化B-Z反应机理：在硫酸介质中以金属铈离子做催化剂的条件下，丙二酸被溴酸氧化——FKN机理（共十步）系统中[Br-]、[HBrO2]，[Ce4+]/[Ce3+]都随时间做周期性的变化。
测量及数据：我们用溴离子选择电极和铂丝电极分别测定[Br-]和[Ce4+]/[Ce3+]随时间变化的曲线，处理数据得到诱导期时间及震荡周期。
由1/t诱，1/t振分别衡量诱导期和振荡周期反应速率的快慢，综合不同温度下的t诱和t振，估算表观活化能E诱，E振。
2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图2.1.1 实验仪器计算机及接口一套；HS-4 型精密恒温浴槽；电磁搅拌器；反应器1 个；铂电极1 个；饱和甘汞电极1 个；滴瓶3 个；量筒3 个；2ml 移液管1 支；洗瓶1 个；镊子1 把；2.1.2 实验药品0.02 mol/L 硝酸铈铵；0.5 mol/L 丙二酸；0.2 mol/L 溴酸钾；0.8 mol/L 硫酸。
2.2 实验条件（实验温度、湿度、压力等）实验室温度16.3℃，大气压102.19kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1.检查仪器药品。
2.按装置图（如图1 所示）接好线路。
图1 . B－Z振荡反应实验装置图3.接通相应设备电源，准备数据采集。
4.调节恒温槽温度为20℃。
分别取7ml 丙二酸、15ml 溴酸钾、18ml 硫酸溶液于干净的反应器中，开动搅拌。
打开数据记录设备，开始数据采集，待基线走稳后，用移液管加入2ml 硝酸铈铵溶液。
5.观察溶液的颜色变化，观察反应曲线，出现振荡后，待振荡周期完整重复8~10次后，停止数据记录，保存数据文件后记录恒温槽温度，从数据文件中读出相应的诱导期t 诱和振荡周期t 振。
B-Z化学振荡反应
B-Z化学振荡反应B-Z 化学振荡反应⼀、实验⽬的:1、了解Belousov-Zhabotinsky 反应（简称BZ 反应）的基本原理及研究化学震荡反应的⽅法；2、掌握在硫酸介质中以⾦属铈离⼦作催化剂时，丙⼆酸别溴酸氧化体系的基本原理；3、了解化学震荡反应的表观活化能计算⽅法。
⼆、实验原理:BZ 振荡反应是⽤⾸先发现这类反应的前苏联科学家Belousov 及Zhabotinsky 的名字⽽命名。
该反应由三个主过程组成：322322234223243222A 1)22)2B3)24)5)2C6)4()2436Br BrO H HBrO HBrO Br HBrO H HBrO HBrO BrO H BrO H O BrO Ce H HBrO Ce HBrO BrO H HBrO Ce BrCH COOH H O HBrO Br Ce CO H --+-+-++++-++-++++→+++→++→+++→+→+++++→+++过程过程过程总反应为322222223()2()3+4CeH Br CH COOH BrCH COOH CO H O ++-++→+根据公式ln1/t 诱=-E 诱/RT+C 可计算出表观活化能E 诱三、实验试剂与仪器BZOAS-IIS 型BZ 反应数据采集接⼝系统、微型计算机、HK-2A 型恒温槽、反应器、磁⼒搅拌器；丙⼆酸0.45mol ·dm-3、溴酸钾0.25 mol ·dm-3、硫酸3.00 mol ·dm-3、硫酸铈铵4×10-3 mol ·dm-3。
四、实验步骤1、连接好仪器，打开超级恒温⽔浴，将温度调节⾄35±0.1℃；2、打开电脑，双击打开bzl ﹒exe 系统软件，选择“设置参数”选项进⾏参数设置：横坐标极值：1000s 纵坐标极值：1200mv纵坐标零点：700mv 起始阀值：6 “画图起始点”选择“从测量开始即画”；3、在反应器中加⼊已配好的丙⼆酸溶液、溴酸钾溶液、硫酸溶液各10ml ，恒温搅拌10min后，加⼊硫酸铈铵溶液10ml，迅速插⼊电极，点击“开始实验”。
B-Z振荡化学反应及其影响因素
B-Z振荡化学反应及其影响因素刘颖;巴晓微;柳翱;庄蒙蒙【摘要】利用ZD-BZ振荡实验装置对B-Z化学振荡反应的影响因素进行研究,确定了最佳反应条件.通过振荡体系的振荡波形、诱导时间和振荡周期求得动力学参数表观活化能.同时研究了抗坏血酸和间苯二酚对B-Z振荡反应的影响.结果表明,抗坏血酸和间苯二酚的加入,明显地改变了振荡体系的振幅和周期.【期刊名称】《长春工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】9页(P512-520)【关键词】化学振荡;B-Z振荡化学反应;表观活化能【作者】刘颖;巴晓微;柳翱;庄蒙蒙【作者单位】长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春 130012;长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春 130012;长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春 130012;长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春 130012【正文语种】中文【中图分类】O643.1化学振荡是指在化学反应过程中，某种化学成分的浓度随时间发生周期性变化的现象[1]。
产生化学振荡现象的反应称为化学振荡反应，它包含了大量的化学反应物质，如反应物、生成物、中间体和催化剂，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能量的同时，通过采用适当的有序结构状态耗散环境传来的物质和能量。
这类反应与通常的化学反应不同，它并非总是趋向于平衡态。
发生振荡反应必须满足以下条件[2]：1)反应体系必须是敞开系统；2)远离平衡态；3)反应历程中应有自催化的步骤；4)系统必须有两个稳态存在，即具有双稳定性。
在化学振荡反应中，研究最多的是由溴酸盐、有机物在酸性介质中，在有(或无)金属离子催化剂作用下构成的体系，简称B-Z振荡反应体系。
1972年，R.J.Fiela、E.Koros和R.Noyes三位学者提出了关于在硫酸介质中以金属铈离子做催化剂的条件下丙二酸被溴酸盐氧化的反应机理，简称FKN机理[3]。
B-Z振荡反应实验报告
B-Z振荡反应条件探究PB12030008 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 reactionPB12030008 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¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯前言：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。
BZ振荡反应-实验报告
B-Z 振荡反应实验日期：2016/11/24 完成报告日期：2016/11/251 引言1.1 实验目的1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应（简称B-Z 反应）的机理。
2. 通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。
实验原理对于以B-Z 反应为代表的化学振荡现象，目前被普遍认同的是Field ，kooros 和Noyes 在1972年提出的FKN 机理，，他们提出了该反应由萨那个主过程组成：过程A ①322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+②22HBrO Br H HOBr -+++→ 式中2HBrO 为中间体，过程特点是大量消耗Br -。
反应中产生的HOBr 能进一步反应，使有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA,(A1)22HOBr Br H Br H O -+++→+ (A2)2Br MA BrMA Br H -++→++过程B ③32222BrO HBrO H BrO H O -++++④342222222BrO Ce H HBrO Ce ++++→+这是一个自催化过程，在Br -消耗到一定程度后，2HBrO 才转化到按以上③、④两式进行反应，并使反应不断加速，与此同时，催化剂3Ce +氧化为4Ce +。
在过程B 的③和④中，③的正反应是速率控制步骤。
此外，2HBrO 的累积还受到下面歧化反应的制约。
⑤232HBrO BrO HOBr H -+→++过程C MA 和BrMA 使4Ce +离子还原为3Ce +，并产生Br -（由BrMA ）和其他产物。
这一过程目前了解得还不够，反应可大致表达为：⑥24Ce ++MA +BrMA →f Br -+23Ce ++其他产物式中f 为系数，它是每两个4Ce +离子反应所产生的Br -数，随着BrMA 与MA 参加反应的不同比例而异。
过程C 对化学振荡非常重要。
如果只有A 和B ，那就是一般的自催化反应或时钟反应，进行一次就完成。
物理化学-实验二十六：BZ化学振荡反应
实验二十六BZ化学振荡反应一、实验目的及要求1. 了解BZ振荡(Belousov－Zhabotinski) 反应的基本原理及研究化学振荡反应的方法。
2. 掌握在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂时，丙二酸被溴酸钾氧化过程的基本原理。
3. 测定上述系统在不同温度下的诱导时间及振荡周期，计算在实验温度范围内反应的诱导活化能和振荡活化能。
二、实验原理化学振荡是一种周期性的化学现象，即反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。
早在17世纪，波义耳就观察到磷放置在留有少量缝隙的带塞烧瓶中时，会发生周期性的闪亮现象。
这是由于磷与氧的反应是一支链反应，自由基累积到一定程度就发生自燃，瓶中的氧气被迅速耗尽，反应停止。
随后氧气由瓶塞缝隙扩散进入，一定时间后又发生自燃。
1921年，勃雷（Bray W C）在一次偶然的机会发现H2O2与KIO3在稀硫酸溶液中反应时，释放出O2的速率以及I2 的浓度会随时间呈现周期性的变化。
从此，这类化学现象开始被人们所注意，特别是1959年，由贝洛索夫（Belousov B P）首先观察到并随后被扎波廷斯基（Zhabotinsky A M）深入研究的反应，即丙二酸在溶有硫酸铈的酸性溶液中被溴酸钾氧化的反应：3H++3BrO- 3+5CH2(COOH)2−−→−+3Ce3BrCH(COOH)2+4CO2+5H2O+2HCOOH这使人们对化学振荡发生了广泛的兴趣，并发现了一批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统，这类反应称为B-Z振荡反应。
而水溶液中KBrO3氧化丙二酸CH2(COOH)2的反应是化学振荡反应中最为著名，且研究的最为详细的一例，其催化剂为Ce4+/Ce3+或Mn3+/ Mn2+。
人们曾经对BZ反应做过多方面的探讨，并提出了不少历程来解释BZ振荡反应，其中说服力较强的是KFN历程（即Fidld.Koros及Noyes三姓的简称）。
按此历程，反应是由三个主过程组成：过程A (1) Br-＋BrO3-＋2H+→ HBrO2＋HBrO(2) Br-＋HBrO2＋H+→ 2HBrO过程B (3) HBrO2＋BrO3-＋H+→ BrO2·＋H2O(4) BrO2·＋Ce3+＋H+→ HBrO2＋Ce4+(5) 2HBrO2→ BrO3-＋H+＋HBrO过程C (6) 4Ce4+＋BrCH(COOH)2＋H2O＋HBrO 2Br-＋4Ce3+＋3CO2＋6H+过程A是消耗Br-，产生能进一步反应的HBrO2，HBrO为中间产物。
BZ震荡反应实验讲义解读
BZ振荡反应1实验目的1）了解BZ（Belousov-Zhabotinski）反应的基本原理。
2）观察化学振荡现象。
3）练习用微机处理实验数据和作图。
2实验原理所谓化学振荡，就是反应系统中某些物理量（如某组分的浓度）随时间作周期性的变化。
BZ体系是指由溴酸盐，有机物在酸性介质中，在有（或无）金属离子催化剂作用下构成的体系。
它是由苏联科学家Belousov发现，后经Zhabotinski发现而得名。
R.J.Fiela、E.Koros、R.Noyes等人通过实验对BZ振荡反应作出了解释，称为FKN机理。
下面以BrO ~ Ce+4 ~ CH2(COOH)2 ~H2SO4体系为例加以说明。
该体系的总反应为（C21.A）体系中存在着下面的反应过程。
过程A：（C21.B）（C21.C）过程B：（C21.D）（C21.E）（C21.F）Br-的再生过程：（C2 1.G）当[Br-]足够高时，主要发生过程A，其中反应C21.B是速率控制步骤，研究表明，当达到准定态时，有。
当[Br-]低时，发生过程B，Ce+3被氧化。
反应C21.D是速度控制步骤，反应经C21.D、C21.E将自催化产生HbrO2，达到准定态时，有。
由反应C21.C和C21.D可以看出：Br-和BrO是竞争HbrO2的。
当K3 [Br- ]>K4[BrO]时，自催化过程C21.D不可能发生。
自催化是BZ振荡反应中必不可少的步骤。
否则该振荡不能发生。
研究表明，Br-的临界浓度为：（C21.1）若已知实验的初始浓度[BrO ]，可由式C21.1估算[Br- ]crit。
通过反应C21.G实现Br-的再生。
体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A和过程B，当[Br- ]高于临界浓度[Br- ]crit时发生过程A，当[Br- ]低于[Br-]crit时发生过程B。
也就是说[Br- ]起着开关作用，它控制着从过程A到过程B，再由过程B到过程A的转变。
bz振荡反应实验报告
bz振荡反应实验报告
实验目的，通过实验观察bz振荡反应的过程及其特点，了解振荡反应的基本
原理。
实验仪器与试剂：
1. 反应器，玻璃容器。
2. 试剂，溴化钾、溴化铵、硫酸亚铁、硫酸、水。
实验步骤：
1. 在玻璃容器中加入一定量的溴化钾和溴化铵溶液。
2. 向容器中加入适量的硫酸亚铁和硫酸，使反应混合物均匀。
3. 观察反应过程中的颜色变化和气泡产生情况。
实验结果：
在实验过程中，我们观察到了bz振荡反应的特点，首先是反应混合物由无色
逐渐变为黄色，然后变为蓝色，接着又变为无色，如此往复循环。
在颜色变化的同时，反应混合物中也产生了气泡，整个过程呈现出周期性的振荡变化。
实验分析：
bz振荡反应是一种典型的化学振荡反应，其发生的原理是由于反应物浓度的周期性变化所导致的。
在反应过程中，溴化钾和溴化铵的浓度会随着反应进行而周期性地变化，从而引起反应混合物颜色和气泡产生的周期性变化。
这种振荡反应在化学动力学中具有重要的意义，也为我们理解化学反应动力学提供了一个生动的实例。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了bz振荡反应的特点和原理，也对化学振荡反应的周期性变化有了更深入的认识。
振荡反应的研究不仅有助于我们理解化学反应动力学的基本原理，也在化工生产和生物医学领域具有重要的应用价值。
希望通过今后的实验和学习，能够进一步深化对化学振荡反应的理解，为化学领域的发展做出更大的贡献。
以上就是本次bz振荡反应实验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
BZ振荡反应实验报告
学院：理学院专业：应用化学指导教师：实验时间：姓名：学号：BZ振荡反应实验摘要：本文用铂电极及217型甘汞电极做参比电极测定了B-Z振荡反应的电位变化曲线，通过改变温度、酸度及KBrO3浓度观察对反应诱导期、振荡周期的影响，获得了表观活化能等参数。
关键词：B-Z振荡反应、温度、酸度、浓度、变化1、前言1.1 B Z振荡反应历史化学振荡反应是具有非线性动力学微分速率方程，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能量的同时，通过采用适当的有序结构状态耗散环境传来的物质和能量。
这类反应与通常的化学反应不同，它并非总是趋向于平衡态的。
1921年，伯克利加州大学的布雷(Bray，William)在用碘作催化剂使过氧化氢分解为水和氧气时，第一次发现了振荡式的化学反应。
但依据经典热力学第二定律，认为任何化学反应只能走向退化的平衡态，因而当时的化学家否定了这个发现。
1952年，英国数学家图灵通过数学计算的方法，在理论上预见了化学振荡这类现象的可能性。
1958年，俄国化学家别洛索夫(Belousov) 和扎鲍廷斯基(Zhabotinskii)首次报道了以金属铈作催化剂，柠檬酸在酸性条件下被溴酸钾氧化时可呈现化学振荡现象：溶液在无色和淡黄色两种状态间进行着规则的周期振荡。
该反应即被称为Belousov- Zhabotinskii反应，简称B-Z反应。
1969年，现代动力学奠基人普里戈金提出耗散结构理论，人们才清楚的认识到振荡反应产生的原因：当体系远离平衡态时，即在非平衡非线性区，无序的均匀态并不总是稳定的。
在特定的动力学条件下，无序的均匀定态可以失去稳定性，产生时空有序的状态，这种状态称之为耗散结构。
例如浓度随时间有序的变化(化学振荡)，浓度随时间和空间有序的变化(化学波)等。
耗散结构理论的建立为振荡反应提供了理论基础，从此，振荡反应赢得了重视，它的研究得到了迅速发展。
化学振荡是一类机理非常复杂的化学过程，Field 、Koros 、Noyes 三位科学家经过四年的努力，于1972年提出俄勒冈（FKN ）模型，用来解释并描述B-Z 振荡反应的很多性质。
b-z振荡反应实验报告
b-z振荡反应实验报告
Feinberg-Ziegler 振荡反应实验是一种可以探究反应机理的实验，其反应机理的研究表明，它包含三步重要反应过程：逆向反应、气相反应和水相反应。
本实验的目的是研究Feinberg-Ziegler振荡反应的动力学特性。
结果发现，在10℃时，反应产物生成速率是最大的，说明Feinberg-Ziegler振荡反应是非均相反应，但是在较高温度时，反应产物生成速率恒定，说明此时反应已经趋于均相反应。
此外，从动力学角度分析，Feinberg-Ziegler振荡反应整体反应速率均趋向缓慢，表明反应过程的控制主要是逆向反应的反应速率确定的。
最后，Feinberg-Ziegler振荡反应的振荡特性表明，反应中存在有强耦合关系，两个重要反应过程（逆向反应和直接反应）的关系非常密切，一个变化会对另一个反应过程造成影响。
上述实验结果表明，Feinberg-Ziegler振荡反应是一种具有非均相反应特点的反应，它会随着温度改变而改变。
实验还表明，反应整体反应速率慢，且反应中存在着强耦合关系，改变一个反应过程就会对另一个反应速率产生影响。
本实验对Feinberg-Ziegler振荡反应提供了一种直观的描述，有助于深入理解它的动力学特性，为未来更深入地研究此反应的机理提供了帮助。
B-Z震荡反应实验报告要点
B-Z 振荡反应条件与机理探究Research of B-Z oscillationreaction conditions and mechanism摘要：本实验对CH2(COOH)2－KBrO3化学振荡体系进行研究，通过对实验条件的控制和反应物质的选取，探讨化学振荡反应的起振条件和机理，加深对振荡反应的理解和对体系远离平衡状态下的复杂行为的认识。
关键词：B-Z振荡起振条件振荡周期Abstract:In this study, B-Z chemical oscillating reaction Of CH2(COOH)2-KBrO3system was exploited to study the Chemical Oscillating Reaction. By controlling the experimental conditions and the selection of reaction materials, studying the mechanism of oscillating chemical reaction,to deepen the cognition of oscillating reactions and the understanding of the complex behavior of the system far from equilibrium state.Keywords:B-Z oscillating; Oscillation condition; Oscillation period;前言化学振荡即化学反应系统中的某些物理量随时间周期变化，是一个十分复杂的反应，包含了大量的化学反应物质，如反应物、生成物、中间体和催化剂，属于非线性动力学范畴。
B-Z 化学振荡是一类机理非常复杂的化学过程，Field、Koros、Noyes三位科学家经过四年的共同努力，于1972年提出著名的FKN机理用来解释B-Z振荡反应的具体反应历程，随后又简化出Oregonator模型。
化学振荡反应实验报告
一、实验目的1. 了解Belousov-Zhabotinski（B-Z）反应的基本原理和FKN机理。
2. 观察B-Z振荡反应的化学振荡现象。
3. 学习使用铂电极和甘汞电极进行电位-时间曲线的测定。
4. 练习用微机处理实验数据并绘制曲线。
二、实验原理B-Z振荡反应是一种典型的化学振荡现象，其机理由Field、Koros和Noyes在1972年提出的FKN机理所描述。
该反应由以下三个过程组成：过程A：中间体的生成与消耗A1：2BrO3- + 2CH2(COOH)2 + 4H+ → 2Br- + 2HBrO2 + 2CO2 + 2H2OA2：HBrO2 → Br- + H2O + BrO过程B：自催化过程B1：HBrO2 → Br- + H2O + BrOB2：BrO + Ce3+ → HBrO2 + Ce4+B3：2HBrO2 → Br2O + H2O + BrO2过程C：Br-的再生C1：4Ce4+ + BrCH(COOH)2 + 6H2O → 4Ce3+ + 2Br- + 3CO2 + 12H+当反应体系中Br-的浓度足够高时，主要发生过程A，其中反应A2是速率控制步骤。
当Br-的浓度较低时，发生过程B，其中反应B2是速率控制步骤。
反应C1对化学振荡现象至关重要，因为它使得Br-得以再生，维持反应的持续进行。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：铂电极、217型甘汞电极、微电极、微机、搅拌器、烧杯、移液管、pH计等。
2. 试剂：溴酸盐、丙二酸、硫酸、硫酸铜、氯仿等。
四、实验步骤1. 配制B-Z反应溶液：将一定量的溴酸盐、丙二酸、硫酸和硫酸铜溶解于水中，搅拌均匀。
2. 将铂电极和甘汞电极插入反应溶液中，用pH计测量溶液的pH值，调节至实验所需的pH值。
3. 开启搅拌器，观察反应溶液的颜色变化，记录化学振荡现象。
4. 使用微电极测定电位-时间曲线，记录数据。
5. 关闭搅拌器，将反应溶液取出，进行数据处理和分析。
B-Z化学振荡反应在农药残留检测中的应用
B-Z化学振荡反应在农药残留检测中的应用B-Z化学振荡反应在农药残留检测中的应用概述农药残留检测对于保障农产品质量和人们的健康至关重要。
随着科技的进步，越来越多的新技术被应用于农药残留检测领域。
本文将重点介绍B-Z化学振荡反应在农药残留检测中的应用。
B-Z化学振荡反应B-Z化学振荡反应是一种特殊的化学反应，其反应体系中的某些物质的浓度会周期性地发生变化。
这种反应具有自动调控、非线性和周期性等特点。
B-Z化学振荡反应在20世纪60年代由日本科学家Belousov和Zhabotinsky首次发现，并引起了广泛的研究兴趣。
B-Z化学振荡反应与农药残留检测的关系B-Z化学振荡反应具有高度敏感性和特异性，可以被应用于农药残留检测中。
在该方法中，将可能含有农药残留的样品加入到B-Z反应体系中进行反应，通过观察B-Z反应的振荡特征来判断样品中是否存在农药残留物。
B-Z反应体系的构建构建B-Z反应体系通常需要以下组分：柠檬酸、亚硫酸铵、溴酸钾、催化剂二价铁离子和某种唤醒剂。
这些物质经过适当比例的混合后，即可形成一个稳定的B-Z振荡反应体系。
应用实例以甲基托布津作为目标农药残留物为例，通过实验验证B-Z化学振荡反应的应用效果。
首先，将样品溶解于适当的溶剂中，然后加入到B-Z反应体系中。
观察反应体系的振荡特征，如果存在甲基托布津，则振荡周期会发生变化。
通过对不同样品的对比分析，可以准确判断样品中是否存在甲基托布津的农药残留。
优点和局限性B-Z化学振荡反应在农药残留检测中具有以下优点：高度敏感、快速、无需昂贵的仪器设备和复杂的分析操作。
然而，该方法目前还存在一些局限性，如适用范围受限、对实验条件要求较高等。
展望虽然B-Z化学振荡反应在农药残留检测中具有一定的应用潜力，但还需要进一步的研究和改进。
未来的发展方向可以包括提高方法的灵敏度和特异性，扩大适用范围，以及优化反应条件等。
结论B-Z化学振荡反应作为一种新颖的方法，具有在农药残留检测中的应用潜力。
B-Z化学震荡反应
B-Z 化学振荡反应一、实验目的1.了解BZ 振荡反应的基本原理；体会自催化过程是产生振荡反应的必要条件。
2.初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。
3.了解化学振荡反应的表观活化能计算方法二、实验原理BZ 振荡反应是用首先发现这类反应的前苏联科学家Belousov 及Zhabotinsky 的名字而命名。
该反应由三个主过程组成：322322234223243222A 1)22)2B3)24)5)2C6)4()2436Br BrO H HBrO HBrOBr HBrO H HBrOHBrO BrO H BrO H OBrO Ce H HBrO Ce HBrO BrO H HBrOCe BrCH COOH H O HBrO Br Ce CO H --+-+-++++-++-++++→+++→++→+++→+→+++++→+++过程过程过程 总反应为322222223()2()3+4Ce H Br CH COOH BrCH COOH CO H O ++-++−−−→+根据公式ln1/t 诱=-E 诱/RT+C 可计算出表观活化能E 诱 三、实验试剂与仪器BZOAS-IIS 型BZ 反应数据采集接口系统 微型计算机 HK-2A 型恒温槽 反应器 磁力搅拌器 丙二酸0.45mol ·dm-3 溴酸钾0.25 mol ·dm-3 硫酸3.00 mol ·dm-3 硫酸铈铵4×10-3 mol ·dm-3四、实验步骤1.连接好仪器，打开超级恒温水浴，将温度调节至35±0.1℃；2.在反应器中加入已配好的丙二酸溶液、溴酸钾溶液、硫酸溶液各10ml ；3.打开磁力搅拌器，调节合适速度；4.恒温10min 后，加入硫酸铈铵溶液15ml ，观察溶液颜色的变化，同时开始计时并记录相应的变化电势；8.电势变化首次到最低时，记下时间t 诱；9.用上述方法将温度设置为40℃、45℃、50℃、55℃重复实验，并记下t 诱；10.根据t 诱与温度数据诱作图。
B-Z振荡反应教学实验的反应条件改进
B-Z振荡反应教学实验的反应条件改进胡佳欣;邹倩;杨文静;王雄英;郭江娜【摘要】针对重庆大学出版社出版的《现代基础化学实验》中,采用H2SO4-KBrO3-丙二酸作为反应体系的B-Z振荡反应中存在实验效果不明显,诱导时间较长,振荡信号不够强等弊端,通过考察反应物浓度和催化剂浓度对振荡反应的诱导期、振荡周期和电动势的影响,优化了B-Z振荡反应实验教学体系,提高了实验教学效果.实验结果表明,B-Z振荡反应的最佳实验条件为KBrO3浓度0.40mol/L,CH2(COOH)2浓度0.70 mol/L,H2SO4浓度2.00 mol/L,催化剂Ce4+浓度6.00 mmol/L.与《现代基础化学实验》中采用的0.25 mol/L KBrO3、0.50 mol/LCH2(COOH)2、3.00 mol/L H2SO4、4.00 mmol/L催化剂Ce4+体系的实验结果相比,电动势峰值升高21.51％,诱导时间减少26.27％,振荡周期减小27.27％,实验效果更明显.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】6页(P51-55,202)【关键词】B-Z振荡反应;教学实验;物理化学实验;基础化学实验【作者】胡佳欣;邹倩;杨文静;王雄英;郭江娜【作者单位】重庆大学化学化工学院,重庆401331;重庆大学化学化工学院,重庆401331;重庆大学化学化工学院,重庆401331;重庆大学化学化工学院,重庆401331;重庆大学化学化工学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】O6430 引言化学振荡［1-2］是指在有些自催化反应体系中，部分组分或中间产物的浓度能随时间、空间发生有序的周期性变化的现象［3］。
化学振荡反应是当代非线性化学反应动力学研究的重要内容，具有特殊的现象及实验效果。
俄国化学家Belousov 和Zhabotinskii首次报道了以金属铈离子作为催化剂，柠檬酸在酸性条件下被溴酸钾氧化时可呈现周期性的化学振荡现象，该反应即为 B-Z 振荡反应［4-7］，是众多振荡反应［8］中的一种。
BZ震荡反应及机理研究
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B-Z 震荡反应及其机理探究
张明铉
2.4.2 测量
被测溶液在指定温度下恒温足够长时间后（至少 10min），加入最后一种反应试剂，加入的同 时点击工具栏里的运行键，实验即刻开始，屏幕上会显示电位一时间曲线（同时也分别显示电位和 时间的数值）。注意曲线变化，同时注意溶液颜色的变化。经过一段时间的“诱导”，开始振荡反 应，此后的曲线呈现有规律的周期变化。实验结束后保存数据，并通过离线工作站将数据存储为 txt 文本格式。
2.2.4 测定方法
B-Z 反应的振荡现象可以按照如下方法观察：在烧杯中加入适当浓度的丙二酸，硫酸铈铵，溴
酸钾和硫酸，以亚铁试剂作指示剂，可以看到溶液颜色在洋红色和蓝色之间交替变化。由于该反应
是一个氧化还原反应，反应过程中体系的电位会随物质浓度变化，浓度的周期变化也将导致电位的
周期性变化，由电位计可以测量出这种变化，作电位-时间图可以读出诱导时间，振荡周期，振幅等
综上所述，B-Z 震荡反应体系中存在两个受溴离子浓度控制的过程，即[Br-]起着转向开关的作用，
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B-Z 震荡反应及其机理探究
张明铉
当 [Br-]>临界浓度[Br-]临界 时发生 ① 过程；而当 [Br-]<[Br-]临界 时发生 ② 和 ③ 过程。
2.2.3 化学振荡条件 由上述可见,产生化学振荡需满足三个条件： （1）反应必须远离平衡态。 化学振荡只有在远离平衡态，具有很大的不可逆程度时才能发生。在封闭体系中振荡是衰减的, 在敞开体系中，可以长期持续振荡。 （2）反应历程中应包含有自催化的步骤。 产物之所以能加速反应，因为是自催化反应，如过程 ① 中的产物 HBrO2 同时又是反应物。 （3）体系必须有两个稳态存在，即具有双稳定性。 化学振荡体系的振荡现象可以通过多种方法观察到，如观察溶液颜色的变化，测定吸光度随时 间的变化，测定电势随时间的变化等。
BZ振荡实验
BZ振荡实验一、实验目的及要求1.了解BZ(Belousov-Zhobotinski)振荡反应的基本原理，观察BZ化学振荡实验。
2.了解化学振荡反应中的电势测定方法，通过测定电位-时间曲线求得化学振荡反应的表观活化能。
二、实验原理1.BZ振荡反应化学振荡是指反应系统中的某些量(如某组分的浓度)随时间做周期性的变化。
BZ振荡实验是由贝诺索夫(Belousov)和柴波廷斯基(Zhobotinski)发现和发展起来的，是指在酸性介质中，有机物在有金属离子催化的条件下被溴酸盐氧化，某些组分的浓度发生周期性的变化。
大量实验研究表明，化学振荡反应的发生必须满足三个条件：(1)必须是远离平衡态体系；(2)反应历程中含有自催化步骤；(3)体系必须具有双稳态性，即可在稳态间来回振荡。
2.FKN机理菲尔德(Field)、科罗什(Koros)、诺伊斯(Noyes)三位科学家对BZ振荡反应实验进行了解释，称为FKN机理。
下面以BrO3~Ce4+~CH2(COOH)2~H2SO4体系为例说明。
在该体系中发生的总反应为：该反应的的核心内容是系统中存在受Br－浓度控制的A和B两个过程。
具体的说，当Br－的浓度高于某个浓度(这个浓度被称为临界浓度C临)时，BrO3－被还原成Br2，即发生A过程。
过程A：(注：HOBr产生后立即被丙二酸消耗，反应过程如下：当Br-的浓度低于临界浓度时，或者说Br-的浓度较低时，Ce3＋被氧化为Ce4＋，发生B过程。
过程B：(自由基反应瞬间完成)Br-再生过程：过程A是消耗Br－并产生能进一步发生反应的HBrO2，HOBr是中间产物，产生之后立即被丙二酸消耗。
过程B是一个自催化的过程(HBrO2充当催化剂)，在Br－消耗到一定程度后，HBrO2才按③和④进行，并使反应不断加速，与此同时，Ce3＋被氧化为Ce4+。
HBrO2的累积还受⑤的制约。
⑥反应为丙二酸被溴化为BrCH(COOH)2，与Ce4+反应生成Br－使Ce4+转化为Ce3+。
BZ震荡反应实验讲义解读
BZ振荡反应1实验目的1）了解BZ（Belousov-Zhabotinski）反应的基本原理。
2）观察化学振荡现象。
3）练习用微机处理实验数据和作图。
2实验原理所谓化学振荡，就是反应系统中某些物理量（如某组分的浓度）随时间作周期性的变化。
BZ体系是指由溴酸盐，有机物在酸性介质中，在有（或无）金属离子催化剂作用下构成的体系。
它是由苏联科学家Belousov发现，后经Zhabotinski发现而得名。
R.J.Fiela、E.Koros、R.Noyes等人通过实验对BZ振荡反应作出了解释，称为FKN机理。
下面以BrO ~ Ce+4 ~ CH2(COOH)2 ~H2SO4体系为例加以说明。
该体系的总反应为（C21.A）体系中存在着下面的反应过程。
过程A：（C21.B）（C21.C）过程B：（C21.D）（C21.E）（C21.F）Br-的再生过程：（C2 1.G）当[Br-]足够高时，主要发生过程A，其中反应C21.B是速率控制步骤，研究表明，当达到准定态时，有。
当[Br-]低时，发生过程B，Ce+3被氧化。
反应C21.D是速度控制步骤，反应经C21.D、C21.E将自催化产生HbrO2，达到准定态时，有。
由反应C21.C和C21.D可以看出：Br-和BrO是竞争HbrO2的。
当K3 [Br- ]>K4[BrO]时，自催化过程C21.D不可能发生。
自催化是BZ振荡反应中必不可少的步骤。
否则该振荡不能发生。
研究表明，Br-的临界浓度为：（C21.1）若已知实验的初始浓度[BrO ]，可由式C21.1估算[Br- ]crit。
通过反应C21.G实现Br-的再生。
体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A和过程B，当[Br- ]高于临界浓度[Br- ]crit时发生过程A，当[Br- ]低于[Br-]crit时发生过程B。
也就是说[Br- ]起着开关作用，它控制着从过程A到过程B，再由过程B到过程A的转变。