化學振蕩反應英文解釋翻譯、化學振蕩反應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 chemical oscillating reaction

分詞翻譯：

化學振蕩的英語翻譯：

【化】 chemical oscillation

反應的英語翻譯：

feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response

專業解析

化學振蕩反應（Chemical Oscillation Reaction）指在特定條件下，某些化學反應體系中各組分的濃度隨時間呈現周期性變化的現象。這種非平衡态動力學過程通過自催化或反饋機制，導緻反應中間體濃度、顔色或電位等參數發生規律性振蕩，是非線性化學動力學的典型範例。其英文術語為 Chemical Oscillation Reaction（國際純化學與應用化學聯合會 IUPAC 标準命名）或 Oscillating Chemical Reaction。

核心特征與機制

周期性變化
反應物、中間體或産物的濃度在反應過程中反複升降，形成穩定振幅與頻率的振蕩波形。例如，在BZ反應（Belousov-Zhabotinsky Reaction）中，铈離子（Ce³⁺/Ce⁴⁺）或亞鐵靈（Ferroin）的氧化還原狀态交替變化，引發溶液顔色在紅藍間周期性切換。
非線性動力學基礎
振蕩需滿足三個條件：
- 遠離熱力學平衡：開放體系（如持續添加反應物）；
- 自催化反饋：某産物加速自身生成（如溴酸鹽在BZ反應中催化溴化物的消耗）；
- 雙穩态與阈值效應：體系存在兩個亞穩态，微小擾動可觸發狀态躍遷。
經典反應體系
- BZ反應：丙二酸在酸性條件下被溴酸鹽氧化，以铈/錳離子為催化劑；
- Briggs-Rauscher反應：碘酸鹽、過氧化氫與丙二酸體系，呈現琥珀色→藍色振蕩；
- FKN機理（Field-Körös-Noyes）：解釋BZ反應中溴離子濃度振蕩的動力學模型。

跨學科意義與應用

生物鐘模拟：振蕩反應為生物節律（如糖酵解振蕩）提供化學模型，助力理解生命系統的時序調控。
材料與傳感技術：用于設計化學振蕩器傳感器，通過頻率變化檢測微量金屬離子或環境污染物。
非線性科學研究：揭示耗散結構（Dissipative Structures）的形成機制，深化對自組織現象的認識。

權威參考文獻

IUPAC《化學術語綱要》：定義振蕩反應為“遠離平衡的周期性濃度漲落體系”（參見IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Gold Book）。
《自然》期刊：Epstein, I. R. & Showalter, K. (1996) "Nonlinear Chemical Dynamics"（Nature 綜述）解析振蕩反應的理論框架。
美國化學會（ACS）出版物：Field, R. J. et al. (1972) "Oscillations in Chemical Systems"（J. Am. Chem. Soc.）詳述BZ反應機理。

英文對照關鍵術語

化學振蕩反應 → Chemical Oscillation Reaction
自催化 → Autocatalysis
耗散結構 → Dissipative Structure
非線性動力學 → Nonlinear Dynamics
相圖 → Phase Diagram

網絡擴展解釋

化學振蕩反應是指某些化學反應中，反應物或産物的濃度隨時間或空間呈現周期性變化的現象，屬于非線性動力學範疇。以下是其核心要點：

1.定義與特征

化學振蕩反應中，體系通過自催化步驟引發組分濃度周期性波動，表現為顔色、電位等物理量的規律性變化（）。例如BZ反應中，溶液顔色在無色與黃色間周期性交替（）。

2.曆史發現

首次觀測：1921年，布雷（Bray）發現過氧化氫在碘催化下的分解反應存在振蕩現象（）。
經典案例：1959年，别諾索夫（Belousov）和柴波廷斯基（Zhabotinsky）發現BZ反應（以铈離子催化溴酸鹽氧化有機物），成為研究化學振蕩的典型體系（）。

3.反應機理

以BZ反應為例，其FKN機理（Field-Körös-Noyes提出）包含三個主過程：

過程A：消耗Br⁻生成中間體HBrO₂（）。
過程B：HBrO₂自催化生成BrO₂·，并氧化Ce³⁺為Ce⁴⁺（）。
過程C：Ce⁴⁺還原為Ce³⁺，Br⁻重新生成，完成循環（）。

4.發生條件

開放體系：需持續輸入反應物并排出産物（）。
遠離平衡态：體系處于非平衡非線性區（）。
自催化步驟：反應路徑需包含自催化或交叉催化環節（）。

5.理論意義

普裡戈金的耗散結構理論解釋了化學振蕩的本質：體系通過能量/物質交換，從無序态自發形成時空有序結構（）。這一理論推動了非平衡熱力學的發展。

化學振蕩反應的研究不僅深化了對複雜動力學系統的理解，還為生物節律模拟和新型材料設計提供了理論參考。如需更完整信息，可查看來源網頁（如）。