
【化】 competitive oxidation
struggle; compete; contend; rivalry; setoff; vie; competition; emulation
【计】 race
【经】 competition; competitiveness; contest; rivalry
【化】 adduction
竞争性氧化作用(Competitive Oxidation)是化学领域的重要概念,指在含多种还原性物质的体系中,氧化剂同时与不同还原剂发生反应时,各还原剂之间因争夺有限氧化剂而产生的相互竞争现象。其核心在于不同物质氧化反应速率的差异及氧化剂的选择性。
工业废水处理中,高浓度有机物(如苯酚)与重金属离子(如亚铁离子)共存时,氧化剂(如臭氧)会依据氧化电位差异优先氧化亚铁离子(Fe²⁺ → Fe³⁺),而苯酚的氧化效率则降低。这一现象直接影响高级氧化工艺的设计。
细胞内的抗氧化物质(如谷胱甘肽与维生素C)在清除自由基时存在竞争关系。谷胱甘肽因还原能力更强,更易被氧化酶识别并反应,从而保护其他生物分子。
竞争性氧化作用的强度可通过动力学方程描述:
$$ -frac{d[Ox]}{dt} = k_1[Red_1][Ox] + k_2[Red_2][Ox]
$$
其中 (k_1, k_2) 为反应速率常数,([Red_1], [Red_2]) 为还原剂浓度。若 (k_1 gg k_2),则氧化剂主要消耗于 (Red_1)。
参考文献
竞争性氧化作用是化学领域中的一种氧化反应机制,具体解释如下:
定义 指在化学反应中,两种或多种物质同时争夺同一氧化剂或电子受体的过程。这种现象常见于存在多种可被氧化物质的体系中,不同物质会根据自身还原能力差异产生竞争关系。
作用机制 • 氧化剂选择性:氧化剂会优先与还原性更强的物质反应(如金属活动性顺序表中更活泼的金属更易被氧化)。 • 浓度影响:高浓度物质往往更容易获得氧化机会,例如在混合溶液中浓度较高的有机物会优先被氧化。 • 催化作用:某些催化剂可能改变不同物质的氧化优先级,如酶对特定底物的选择性催化。
典型示例 在生物代谢中,当葡萄糖和脂肪酸同时存在时,细胞会根据能量需求优先选择其中一种进行氧化分解。工业催化氧化过程中,原料中的不同组分也会竞争催化剂活性位点。
应用领域 • 化工生产:通过控制反应条件实现选择性氧化 • 生物医药:研究药物代谢途径中的竞争性氧化 • 环境治理:处理含多种污染物的废水时优化氧化顺序
该术语源自英文"competitive oxidation",属于专业化学概念。如需更详细机制研究,建议查阅电化学或催化反应相关文献。
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