化学振荡反应在化学分析检测中的应用分析
振荡反应

三、试剂与仪器
试剂:丙二酸;硫酸;溴酸钾;硝酸 铵。 仪器:ZD-BZ振荡实验装置 1台 联想电脑 1台 SYC-15超级恒温水浴 1台 213型铂电极 1只 双盐桥甘汞电极 1只 磁子 1个
四、实验步骤
1. 先打开实验仪器,再打开计算机,启动程序,设置串行口、
坐标系和采样时间。 2. 将红、黑两测试线按“红” + 、“黑” — 接入被测线压输 入口。按图连接好仪器,按照超级恒温水浴的使用方法,将 温度控制在25℃±0.1 ℃,待温度稳定后接通循环水。 3.在反应器中加入上述浓度的丙二酸、硫酸、溴酸钾溶液各 10ml。将磁子放入反应器,调节转速使之匀速转动。 4.选择电压量程为2V(显示为“UL 2V”),将测试线两端短 接,按下“采零”键,清零后将红端接铂电极,黑端接双盐 桥电极。
实际应用
化学振荡反应在分析化学中的应用较多。当体系中存在浓 度振荡时,其振荡频率与催化剂浓度间存在依赖关系,据此 可测定作为催化剂的某些金属离子的浓度。 此外,应用化学振荡还可测定阻抑剂。当向体系中加入 能有效地结合振荡反应中的一种或几种关键物质的化合物时, 可以观察到振荡体系的各种异常行为,如振荡停止,在一定 时间内抑制振荡的出现,改变振荡特征(频率、振幅、形式) 等。而其中某些参数与阻抑剂浓度间存在线性关系,据此可 测定各种阻抑剂。另外,生物体系中也存在着各种振荡现象, 如糖酵解是一个在多种酶作用下的生物化学振荡反应。通过 葡萄糖对化学振荡反应影响的研究,可以检测糖尿病患者的 尿液,就是其中的一个应用实例。
几种常用化学分析方法及原理

几种常用化学分析方法及原理化学分析是化学领域中的一个重要分支,是对化学物质进行定性和定量分析的一种方法。
常用的化学分析方法包括:重量分析法、体积分析法、色谱分析法、光谱分析法等。
一、重量分析法重量分析法是化学分析中最常用的方法之一,它通过测量化学反应前后试样的质量差异来确定化学物质的质量和组成。
常用的重量分析法有振荡法、电解法、熔融法等。
振荡法将待分析的化合物置于振荡计中,化合物与空气中的水分发生反应,振荡计中吸附或脱除的水分量可确定化合物的质量。
电解法通过电解待分析的溶液,在电极上析出反应物或产生气体,反应后根据被析出或生成的物质的质量来确定化合物的质量或组成。
熔融法则是将待分析的物质进行熔融,测定反应前后的熔融温度和质量变化来确定其组成。
二、体积分析法体积分析法是通过测量反应液体体积变化来确定其中某种化学物质的含量,常用的体积分析法有酸碱滴定法、氧化还原滴定法。
酸碱滴定法是用标准酸或碱溶液定量分析待检测的化学样品。
其中溶液中的酸碱指标比重量法、光度法操作简单,快速度高,而且精度高,误差小。
氧化还原滴定法则是通过测定氧化还原反应中氧化还原对的电子转移量来确定待检测物质的含量。
与酸碱滴定法相比,氧化还原滴定法更适用于含氧化还原性能高的化合物、材料的分析,被广泛应用于钢铁冶炼、有色冶金、环保和医学等领域。
三、色谱分析法色谱分析法是通过分离化学物质中的成分,然后逐个检测其质量、组成、结构和性质等信息的分析方法。
常用的色谱分析法包括气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法等。
气相色谱法是将待分析物质蒸发后,经过某种固定在填料上的液体或天然气(如:氩气)的气流带至色谱柱,通过柱内涂层的吸附剂、分子筛等物质进行分离和检测。
由于气相色谱法测定范围广,分辨率高、灵敏度高,可同时测定多个成份,故被广泛应用于有机物的定量和定性分析中。
液相色谱法则是将待分析样品和一定容积的液相搅拌均匀,然后在某种固定的填料上进行分离,最后检测分离后的成分。
化学振荡反应在药物分析中的应用

内蒙古中医药
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0 . 0 0 9 7+0 . 0 3 7 0 X 1 0 +4 C( r=0 . 9 9 2 1 ) 及 △A =0 . 0 0 6 6+ 0 . 0 0 2 9 1 0+4 C( r = 0 . 9 9 5 4 ) , 该 研 究 为 巴 比 妥 酸 的 药 理 研 究 提
NO3 -对B-Z振荡反应的影响及其在分析中的应用

中图分 类号 : 6 31 0 4 .2
文 献标识码 :A
文章编 号 :10 —0 120 )30 5—0 096 5 (0 80 .0 40 4
非平衡非线性 问题是 自然科学领域 中带有普遍性 的问题 . — Bz振荡反应就是在体系的非平衡态
下 ,由于 本 身 的非 线 性 动 力 学 机 制 而 产 生宏 观 有 序 结 构 的 一 种 耗 散 结构 f.Bz化 学 振 荡 反应 的某 l . 1
荡反应 的影 响, 安从俊 [ 1 4 等报道 了 I 和 N Bz振荡反应 的影响 , , 5 一 0 对 . 高锦 章等 [在 Bz振荡反应 6 】 .
中测 定 了 C2 7.本 文研 究 了 NO 对 Bz振 荡 反应 的影 响 ,以致 获 得 一 种 简 单 易行 的 N 研 究 的测 r0一 2 3 . 0 定方 法 ,并 且通 过 N0 对 Bz振 荡 反应 诱 导 期 和 振 荡 周 期 的研 究 ,为 Bz振 荡 反应 非 线 性 动 力 学机 . .
5 5
1 A是 空 白实 验 ,即不 引入 N 3时 的振 荡 曲线 ,图 1 O B是 引入 N 后 的振 荡 曲线 .实验 结 果表 明 :如 O3 果 加 入 的 NO 3浓度 小 于 3 3 x 0 。 l ~,诱 导期 的变 化 Ai t一0 …( 0 将 很 小 ,如 果 加 入 . 4 1_ ・ 3 moL t =( a ) t a )
应用B—Z振荡反应分析检测大白菜中维生素C的含量

so pcf ainc rescr lt nc e in =0 9 88,og th a l mencne tS 0 9 % , S .3 i n,seict uv or ai omce t i o e o r . 9 t e esmpe a o tn .8 t i5 R D i 10 %.I o cuin1hs S n ls i C o T meh dejy hrcei i fesit frn e ihac rc ,hg est i ,s l i n s es to nosc aatr t so s ne eec ,hg c uay i snivt i i t a df t s. sc l r h i y mp c y an
溶液 1.or , 50 1 计算 机 记 录体 系将 每秒 钟 记 录一 个 电位 数 I l 据, 在开始振荡 后的第二个波底通 过微量 进样器 加入不 同浓
度 的维生素 C溶 液。当反应完成 , 录试验数 据并 保存 。 记
平衡 性 , 不仅 引起 了化 学工 作者 的重 视 , 还引起 了生 物 工作
K e r s B— s iai gr a t n :Ca b e:Via n C y wo d Z o cl tn e ci s l o ba g tmi
15 9 8年 , 国化学家 别洛索夫 ( e uo )和扎鲍廷 斯基 俄 B l sv o
( hbt si 首次报道 了以金属铈 作催化 剂 , Z aoi ki n ) 柠檬 酸在 酸性
荧光法 , 、 24一二硝 基 苯肼 法0 。笔 者 建立 了用 B Z振 荡反 —
2 1 维生素 c对 Bz振 荡 反 应 的影 响 当振荡 反 应稳 定 . - 后, 在指示 电位的最低 点 , 分别加 入 不 同浓度 的维 生素 c溶 液 , 测维生素 C对 B z振荡 反应 的影 响 。结 果表 明, 观 — 随着
化学振荡反应及其在分析化学中的应用

A
B 一 +Br -+2 r O3 H —
} HBr 02+HOB r
HB O2+Br +H — r ——吃 H0B 3 HOBr +3 一 +3 Br H — } 3B 2+3H2 O
1 常见 的振 荡 反 应体 系
1 1 液膜振 荡 .
液膜振 荡是指两互不相容液体 间形 成 的界 面膜 的周 期性 变 化。其中关键组 分为表 面活 性剂 , 在界 面形 成单 分 子膜 对扩 散
起 到 自阻 抑 作 用 , 般 认 为 是 形 成 液 膜 振 荡 的 根 本 原 因 。液 膜 一 振 荡 是 近 年 来研 究 化 学 振 荡 的 一 个 新 亮 点 , 为 科 学 工 作 者 发 因 现 许 多 生命 振 荡 现 象 和 生 物 膜 有 关 。
同 时展 望 了化 学 振 荡 的 未来 。
关 键词 : 振荡体系; ; 应用 前景
The Ch m i a c la i a to nd t e App i a i n i An l tc lCh m it y e c l Os il tng Re c i n a h lc to n a y i a e s r
化学振荡反应是在 某些 体系 中 , 个组 分 或某些 组 分 的浓 某 度不是单调地增加或减小 , 而是 发 生 着 周 期 性 的 变 化 , 类 反 应 这 就是化学振荡反应 , 是一种 典型 的非线 性 、 非平衡 化学现 象 。它 产生的条件是 : 开放体 系、 远离平衡 、 存在反馈 、 双稳 态。 有
H r , 到切换 开关 的作用 , c 起到再生 B 一 BO 起 而 e r 的作 用。 该 机 理 包 括 两 个 主要 过 程 : 程 A和 过 程 B, 过 程 C起 到 过 而
化学振荡实验报告

化学振荡实验报告化学振荡实验报告引言:化学振荡实验是一种引人注目的实验现象,其通过不断变化的颜色和化学反应速率的周期性变化,展示了化学系统的动态行为。
本实验旨在研究化学振荡反应的机制和影响因素,并探讨其在生物学、医学等领域的应用潜力。
实验材料与方法:本实验所需材料包括:亚硫酸钠、碘化钾、淀粉溶液、稀硫酸、酒精灯、试管、滴管等。
实验过程如下:1. 准备两个试管,分别加入适量的亚硫酸钠溶液和碘化钾溶液。
2. 将淀粉溶液加入其中一个试管中,并加入少量稀硫酸。
3. 用酒精灯加热两个试管底部,使其温度保持在40-50摄氏度。
4. 同时向两个试管中滴加相同体积的碘化钾溶液,观察反应现象。
实验结果:在实验过程中,我们观察到了明显的颜色变化和反应速率的周期性变化。
开始时,两个试管中的溶液呈现无色状态。
随着滴加碘化钾溶液,其中一个试管中的溶液迅速变为蓝色,而另一个试管中的溶液则仍然保持无色。
然而,随着时间的推移,蓝色溶液逐渐褪色,再次变为无色,而另一个试管中的溶液则开始显现蓝色。
这种周期性的颜色变化持续进行,直到反应完全停止。
实验讨论:化学振荡实验的周期性变化是由于反应物浓度的周期性变化所导致的。
在本实验中,亚硫酸钠和碘化钾是反应的关键成分。
开始时,亚硫酸钠的浓度较高,而碘化钾的浓度较低。
因此,当碘化钾滴加到亚硫酸钠溶液中时,反应迅速发生,产生蓝色复合物。
然而,随着反应的进行,亚硫酸钠的浓度逐渐降低,碘化钾的浓度逐渐增加,导致反应速率逐渐降低。
最终,亚硫酸钠的浓度降至一定程度,无法继续维持反应,从而使反应停止。
化学振荡实验的周期性变化还受到温度的影响。
在本实验中,加热试管底部可以提高反应速率,加快颜色变化的周期。
这是因为温度的升高可以增加反应物的分子动力学能量,促使反应发生。
因此,控制温度是实验中重要的操作步骤之一。
实验应用:化学振荡反应的周期性变化在生物学、医学等领域具有广泛的应用潜力。
例如,在药物释放系统中,可以利用化学振荡反应的周期性变化来控制药物的释放速率。
化学振荡反应及其在化学分析检测中的应用展望

作为 振荡反 应 的催 化剂 , c ( ) Mn I) F (hn, 如 e Ⅳ , (I , eP e) , R (iy 等。凡 电对 电位 在 1 ubp ) . V以下 , 0 一些具 有活泼 亚
比利时物理化学 家普里斯津 的 《 结构 ・ 耗散 ・ 生命 》 J 一文 最 为突出。该文指 出发生化学振荡必须满足 4个条件 : 体系 必 须是开放体系 ; 体系必须远离平衡 态 ; 系中必须有反馈 体 存在 ; 体系必须存在双稳定态 。17 9 8年 Tk o o a i n v " 首次将 h 化 学振 荡运 用到分析检测 中 , 即利用被测物质对振荡反应体
第 2 卷 , 3期 l 第
21 0 2年 5月
化 学分 析计 量
CHEM I CAL ANAL YS SAND ETE I M RAGE
V0 ・ , l 21 N。 3 ・ M a 01 y2 2
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化学振荡反应在化学分析检测中的应用
分析
摘要:本文首先对化学振荡反应体系及其意义简要分析,然后分别从分析化学、临床检测及生物化学、中草药鉴别、生物学、环境保护及食品安全、电化学等方面阐述化学振荡反应在化学分析检测中的应用,最后阐述化学振荡反应在化学分析检测中的应用前景,为化学分析检测人员提供参考。
关键词:化学振荡反应;化学分析检测;应用前景
引言:1921年布雷在用碘作催化剂使过氧化氢分解为水和氧气时第一次发现了振荡式的化学反应,但是由于当时认识不足的原因化学家们否定了该反应的存在,直到1952年数学家通过计算证明了化学振荡现象理论存在,此后化学振荡反应的研究才不断开始。
化学振荡反应的本质是化学反应,该反应的反应物和产物浓度单调地发生变化,最终达到不随时间变化的平衡状态。
但是在某些反应体系中,有些组分的浓度会忽高忽低,呈现周期性变化的现象。
一、化学振荡反应
(一)化学振荡反应体系
化学振荡反应体系分为B-Z化学振荡体系、B-R化学振荡体系、B-L化学振荡体系、P-O化学振荡体系等,其中B-Z化学振荡体系是由化学家Belousov和Zhabotinskii以金属铈作催化剂,柠檬酸在酸性条件下被溴酸钾氧化时可呈现化学振荡现象;B-R化学振荡体系是由化学家Bray和Rauscher在碱性介质中催化过氧化氢氧化亚硫酸钠是呈现的化学振荡现象;B-L化学振荡体系是由化学家Bray和Lieb在酸性条件下过氧化氢还原碘酸根离子时呈现的化学振荡现象;P-O 化学振荡体系是在过氧化物酶和氧化酶溶解氧时呈现的化学振荡现象[1]。
(二)化学振荡反应的意义
化学振荡反应被提出之后研究人员设计出来了反应振荡器,通过反应机理的研究为非线性科学的建立和发展提供了助力、为生物体系的揭示具有重大意义,通过药物研究对生命系统周期性现象具有更加深刻的认知[2]。
二、化学振荡反应在化学分析检测中的应用
(一)分析化学
1.痕量金属离子
自从化学振荡反应被发现证实之后,化学家们就一直开始研究化学振荡反应对痕量金属离子检测的研究,目前钌、钴、汞等离子浓度都已经可以通过化学振荡反应检测,其中检测钌离子浓度时如果发现化学振荡反应则该离子浓度介于
7~330ng/mL之间;钴离子浓度时如果发现化学振荡反应则该离子浓度约为1×10-13mol/L;汞离子浓度时如果发现化学振荡反应则该离子浓度介于1.25×10-
6~1.2×10-4mol/L之间。
2.阴离子
阴离子中氟离子可以通过化学振荡反应进行分析检测,其中氟离子浓度介于5×10-5~1×10-3之间时呈现化学振荡反应,化学分析检测人员根据化学振荡反应周期是否呈线性关系即可判断氟离子浓度是否在该范围之内。
但是当溶液中同时存在氟离子与硫酸根离子或锰离子时,氟离子化学振荡反应的振幅和周期会受到一定影响,但是仍然可以呈现线性关系。
3.气体分子浓度
一氧化氮、一氧化碳、氯气等气体分子浓度可以通过化学振荡反应进行分析检测,检测人员根据化学振荡反应的周期和振幅即可判断这些气体分子浓度是否在测量范围之内。
4.维生素
化学分析检测人员可以通过化学振荡反应测量微量元素与维生素对生命体的作用关系,当生命体内维生素浓度范围不符合条件是生命体的生长和发育会受到
影响。
如果检测人员测量生命体内抗坏血酸的浓度时呈现化学振荡反应,则抗坏血酸浓度在测量范围之内且化学振荡反应的周期与振幅变化呈线性关系。
其他维
生素B
1、K
3
等浓度也可以根据化学振荡反应的周期和振荡是否呈线性关系进行判
断,只要符合化学振荡反应规律其浓度即在固定范围之内。
5.部分有机物
化学分析检测人员在检测二苯胺磺酸钠有机物时发现可以通过化学振荡反应周期变化是否呈线性关系判断其浓度范围,同时该有机物浓度范围改变化学振荡周期会同步发生变化但仍然可以保持线性关系不变,因此基于此原理可以通过化学振荡反应测量出该有机物浓度的更大范围。
而根据化学振荡反应振幅的变化是否呈线性关系可以采用相同原理测量茚三酮的浓度范围。
(二)临床检测及生物化学
1.临床
化学分析检测人员在医学临床方面可以通过对患者尿液样本进行检测化验,根据化学振荡反应的周期和振幅判断人体内部各个指标的含量。
健康人体尿液样本与患者尿液样本中的各物质含量不同,因此在化学振荡反应中表现存在一定差异。
血液分析检测原理与尿液分析检测原理相同,但是主要根据血液中氯离子的含量判断其是否存在疾病。
2.糖类物质
化学分析检测人员可以通过化学振荡反应对木糖醇等糖类物质进行检测,该物质检测可以对某些病人的身体情况进行判断,有利于提高医护人员使用合适的药物。
有些糖类物质在检测过程中呈现分区振荡,检测人员可以明显根据糖类物质的结构对其种类进行判断。
3.氨基酸和肽
化学分析检测人员可以根据化学振荡反应对氨基酸浓度进行判断,但是由于氨基酸种类不同检测人员需要分别采用不同的振荡反应器对不同氨基酸浓度进行
测量,如果氨基酸化学振荡反应的周期、振幅呈线性关系,则可以判断该氨基酸的浓度范围。
(三)中草药鉴别
药物检测在医学中非常重要,医生需要清楚药物中各成分的含量及差异才能更好地治疗不同症状的病人,而化学振荡反应在鉴别中草药过程中可以通过图谱的方式明确不同中草药的振荡周期与振幅的差异。
(四)生物学
化学振荡反应是一种周期性的变化现象,而人类等生命体中同样蕴含着相同类型的周期性变化现象,因此生物学专家可以基于化学振荡反应对神经、心脏器官等周期性现象进行研究,同时对不同物质进行区分,目前该研究应用多使用液膜振荡。
(五)环境保护及食品安全
化学分析检测人员经常对某些环境或者物质中的有毒成分进行鉴定,在此过程中可以基于化学振荡反应原理判断其中有毒物质成分的含量,例如甲醛浓度和农药残留浓度等。
研究人员如果发现其中有毒物质浓度与化学振荡周期和振幅呈线性关系,即可确定该有毒物质的浓度范围。
(六)电化学
化学振荡反应中振幅和周期呈线性关系,如果研究人员可以自由控制化学振荡反应的周期和振幅,则可以通过化学振荡是相位的不同构建电化学交流电池,电合成和电沉积都可以应用该原理。
三、化学振荡反应在化学分析检测中的应用前景
化学振荡反应在化学分析检测中的应用前景主要包括对超痕量和超灵敏干扰物质的研究、对药物振荡反应的研究、对振荡反应体系的研究、对生物代谢循环的研究等。
其中超痕量和超灵敏干扰物质是指浓度不足10μmol/L的干扰物质,
该物质可以让研究人员从中领悟到生命运动的规律,这样化学振荡反应的研究才能对人类更具有意义。
结论:综上所述,化学振荡反应目前在多个领域中均可以发挥出重要作用,通过分析检测可以查看不同物质中的成分,从而分析该物质对研究人员来说有益或有害,可以认为化学振荡反应当前多被看作一种化学分析检测的手段。
但是以后研究人员可以通过化学振荡反应分析生活系统受到的影响,从而找到化学振荡反应更加具有前景的研究方向,这样化学振荡反应才能发挥出更大作用。
参考文献:
[1]李燕.分析测定中化学振荡的应用分析[J].云南化工,2020,47(01):82-83.
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