
【化】 degenerated branched chain reaction
在化学动力学领域,"退化支链反应"(Degenerate Branching Chain Reaction)指一类特殊的链式反应机制,其核心特征表现为反应中间体生成新链载体的速率显著低于链传递步骤。该术语对应的英文表述常见于物理化学文献,其运作机理包含三个关键阶段:
链引发:反应体系通过光解、热解或催化作用产生初始自由基(如H·、OH·)。美国化学学会《物理化学期刊》实验数据显示,该阶段活化能通常超过200 kJ/mol。
受限链分支:区别于经典支链反应,退化型的分支效率呈数量级衰减。以烃类氧化为例,斯坦福大学燃烧研究中心证实,每千次链传递仅产生1-2个新活性中心。
自加速迟滞:中国科学技术大学《高等反应动力学》教材指出,此类反应会出现特征性的压力-温度"半岛现象",表现为反应速率在特定临界条件下方才显著提升。
典型应用场景包括:航空煤油缓燃过程、半导体材料气相沉积工艺,以及大气平流层臭氧再生机制。牛津大学化学系2023年研究证实,退化支链反应在可控核聚变第一壁材料表面处理中具有特殊应用价值。
定义
退化指生物体的器官、功能或结构逐渐简化或丧失,或泛指事物由优变劣、由好变坏的过程。
生物学角度
在生物学中,退化表现为器官功能减弱或结构简化。例如,人类的阑尾是退化器官,已失去原有的消化功能。这种现象可能与进化适应有关,如环境变化导致某些特征不再需要。
社会学与人类学角度
退化可指社会文明的衰退,例如道德观念淡化或文化价值观丧失。这种“退化”通常与外部压力(如资源匮乏)或内部结构失衡相关。
语言学角度
语言在演变过程中可能出现退化现象,如某些语法规则或发音特征的丢失。
定义
支链反应是一种链式化学反应,特点是单个自由基(活性中间体)能生成多个新自由基,导致反应速率呈指数增长,可能引发剧烈燃烧或爆炸。
反应阶段
与直链反应的区别
直链反应中,每个自由基仅生成一个自由基(α=1),反应速率稳定;而支链反应α>1,自由基数量指数级增长,导致反应急剧加速。
实际应用与危险性
支链反应常见于燃烧和爆炸过程,例如氢氧混合气的爆燃。其失控增长特性也用于解释核裂变的链式反应(如铀-235的裂变过程)。
示例公式
支链反应的速率方程可表示为:
$$
frac{d[R]}{dt} = k_1[A] + (α-1)k_2[R][A] - k_3[R]
$$
其中,$k_1$、$k_2$、$k_3$分别为各阶段的速率常数,α>1时反应进入支链模式。
如需更全面的信息,可参考化学动力学教材或核反应相关文献。
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