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化学振荡英文解释翻译、化学振荡的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 chemical oscillation

分词翻译:

化学的英语翻译:

chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine

振荡的英语翻译:

oscillation; surge; vibration
【化】 oscillations
【医】 agitate; agitation; shaking; succuss; succussion

专业解析

化学振荡(Chemical Oscillation)指在特定化学反应体系中,反应物和生成物的浓度随时间发生周期性变化的现象。这种现象发生在远离热力学平衡态的开放系统中,是化学动力学中非线性非平衡行为的典型表现。

核心机制与特点:

  1. 自组织与反馈循环:化学振荡依赖于反应体系中存在的自催化(产物加速自身生成)或交叉催化(一种物质催化另一种物质的生成,反之亦然)步骤。这些步骤形成正反馈,推动反应向某一方向进行。同时,体系中必须存在负反馈机制(如抑制步骤或底物消耗),在达到一定程度后逆转反应方向。正负反馈的交替作用导致浓度周期性涨落。

    来源:美国化学学会《物理化学术语表》(Glossary of Physical Chemistry Terms, ACS);Ilya Prigogine 的非平衡态热力学理论。

  2. 远离平衡态与耗散结构:系统必须是开放系统,与环境持续交换物质和能量(如持续添加反应物、移除产物),以维持非平衡状态。这种在耗散能量过程中形成的时空有序结构称为耗散结构,化学振荡是其时间有序的表现形式。

    来源:诺贝尔化学奖得主 Ilya Prigogine 的相关著作;《自然》期刊对耗散结构的评述文章。

  3. 非线性动力学:描述振荡反应的速率方程通常是非线性的(涉及浓度的二次方或更高次方项)。这种非线性特性使得系统行为对初始条件敏感,并可能出现多重稳态、振荡甚至混沌等复杂行为。

    来源:《化学振荡与波动》(Chemical Oscillations and Waves) 专著;Royal Society of Chemistry 的物理化学教育资源。

经典实例:BZ 反应 (Belousov-Zhabotinsky Reaction) 最著名的化学振荡例子是 BZ 反应。该反应通常在硫酸介质中进行,涉及丙二酸在溴酸盐和铈离子(或亚铁菲啰啉离子)催化下的氧化。现象包括:

汉英词典视角的关键解释点:

权威性参考来源 (仅提供来源描述,无有效链接时不提供链接):

  1. 学术专著:《化学振荡与波动》(Chemical Oscillations and Waves, Field & Burger);《非平衡态热力学与耗散结构》(Non-Equilibrium Thermodynamics and Dissipative Structures, Glansdorff & Prigogine)。
  2. 专业学会资源:美国化学学会 (ACS) 物理化学分会术语表;英国皇家化学会 (RSC) 教育网站关于动力学和振荡反应的模块。
  3. 经典论文:Belousov (1959) 关于柠檬酸被溴酸盐氧化的振荡现象(俄文,后受重视);Zhabotinsky (1964) 对 BZ 反应的深入研究;Field, Körös, Noyes (1972) 提出的 FKN 机理(解释 BZ 反应)。
  4. 综述文献:《现代物理化学》期刊 (Annual Review of Physical Chemistry) 中关于非线性化学动力学的综述文章。
  5. 大学教材:国内外知名大学的《物理化学》或《高等物理化学》教材中关于化学动力学、非平衡态热力学章节。

网络扩展解释

化学振荡是一种非平衡态下的复杂动力学现象,指反应体系中某些物质(如浓度、电势等)随时间或空间呈现周期性变化。这种现象需在开放系统中通过自催化反应和反馈机制维持,常见于化学、生物等领域。以下是综合多来源的关键解析:

一、核心定义与特征

化学振荡属于远离平衡态的自组织现象,表现为浓度、颜色等参数的规则周期性波动。例如,B-Z反应(Belousov-Zhabotinsky反应)中溶液颜色在无色与蓝黑色之间周期性切换。其本质通过耗散结构理论解释,即系统需持续与外界交换物质/能量才能维持有序状态。

二、发生机理

  1. 自催化反应:中间产物加速自身生成,形成正反馈循环(如碘离子催化H₂O₂分解)
  2. 非线性动力学:反应物浓度的非均匀变化导致多稳态切换,如丙二酸与溴酸盐在酸性条件下的交替消耗
  3. 界面效应:液-液界面处的物质扩散差异可能引发振荡(如硝基乙烷液滴在表面活性剂溶液表面的自发运动)

三、必要条件

四、典型应用领域

  1. 生命科学研究:模拟生物节律(如心跳、生物钟),解析细胞代谢网络
  2. 工业催化:优化反应路径设计,提高化工生产效率
  3. 分析化学:通过振荡频率检测痕量物质(如药物成分分析)

提示:实验中常用试剂包括双氧水(30%)、溴酸钾、丙二酸等,具体配比可参考提供的溶液配置方法。

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