基本介紹
- 中文名：B-Z震盪反應
- 外文名：B-Z Oscillating Reaction
發現歷程,研究方法,
發現歷程
1921年，伯克利加州大學的布雷(Bray，William)在用碘作催化劑使過氧化氫分解為水和氧氣時，第一次發現了振盪式的化學反應。但依據經典熱力學第二定律，認為任何化學反應只能走向退化的平衡態，因而當時的化學家否定了這個發現。
1952年，英國數學家圖靈通過數學計算的方法，在理論上預見了化學空間靜態斑圖（圖靈斑圖），表明遠離平衡態結構出現的可能性。1958年，俄國化學家別洛索夫(Belousov) 和扎鮑廷斯基(Zhabotinskii)首次報導了以金屬鈰作催化劑，檸檬酸在酸性條件下被溴酸鉀氧化時可呈現化學振盪現象：溶液在無色和淡黃色兩種狀態間進行著規則的周期振盪。該反應即被稱為Belousov- Zhabotinskii反應，簡稱B-Z反應。
在1959年，B.P.Belousov首先觀察到並隨後為A.M.Zhabotinsky深入研究，丙二酸在溶液有硫酸鈰的酸性溶液中被溴酸鉀氧化的反應，隨後人們發現了一大批可呈現化學振盪反應現象的含溴酸鹽的反應系統。人們稱之為B-Z反應。
1969年，現代動力學奠基人普里戈金提出耗散結構理論，人們才清楚的認識到振盪反應產生的原因：當體系遠離平衡態時，即在非平衡非線性區，無序的均勻態並不總是穩定的。在特定的動力學條件下，無序的均勻定態可以失去穩定性，產生時空有序的狀態，這種狀態稱之為耗散結構。例如濃度隨時間有序的變化(化學振盪)，濃度隨時間和空間有序的變化(化學波)等。耗散結構理論的建立為振盪反應提供了理論基礎，從此，振盪反應贏得了重視，它的研究得到了迅速發展。
化學振盪是一類機理非常複雜的化學過程，Field、Koros、Noyes三位科學家經過四年的努力，於1972年提出俄勒岡（FKN）模型，用來解釋並描述B-Z振盪反應的很多性質。該模型包括20個基元反應步驟，其中三個有關的變數通過三個非線性微分方程組成的方程組聯繫起來，該模型如此複雜以至20世紀的數學尚不能一般地解出這類問題，只能引入各種近似方法。
