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B—Z振荡反应研究——Br~-慢耗期的表观活化能
介绍：
B-Z振荡反应是一种自发发生、周期性变化的反应。在该反应体系中，三个元素：溴离子、二氧化硅和苯甲酸钠，以特定比例混合后，因在不同反应阶段间反应速率的反复变化而出现周期性荧光的现象，且每次荧光变化伴随着反应溶液的色泽变化。该反应具有生物、化学、物理等多学科研究价值。本论文将从Br~-慢耗期的表观活化能方面探讨B-Z振荡反应的相关研究。
一、B-Z振荡反应基础特征
（1）实验条件
B-Z振荡反应是以溴离子、二氧化硅和苯甲酸钠为反应物，磷酸为缓冲剂，水为溶剂，通过控制不同组分之间的比例和温度等条件来实现的。一般反应温度在25~30°C，pH值始终保持在6.5左右。
（2）反应过程
B-Z振荡反应过程可分为六个阶段：初始期、快速爆发期、恒稳快反应期、缓慢起伏期、缓慢消失期、终止期。其中，缓慢起伏期又称为慢耗期，是B-Z振荡反应最为显著的特征之一。
（3）荧光变化
B-Z振荡反应中的荧光变化与氧化还原态的Br^-离子有关。在还原态溴离子（Br^-）的存在下，反应混合物呈现出荧光。而在B2P的生成中，Br^-离子的还原被进行。当还原态Br^-离子消失时，荧光也随之消失。B-Z反应中荧光信号变化的周期是由上图中不同阶段反应速率变化所决定的。
二、慢耗期的表观活化能
慢耗期是B-Z振荡反应中的一个特殊阶段，其反应动力学微分式可用如下方程表示：
d[B^+]/dt=-k5′[Si]^2[BZ]n[B^+]m
其中，k5'是慢耗期反应速率常数，n和m是分别与两种反应物BZ和Br^-的摩尔反应数。
表观活化能是指具有相同反应机理和反应当前温度下达到标准速率所需的能量阈值大小。从上式可知慢耗期的反应动力学微分式为非线性的，无法直接计算其表观活化能。因此，利用线性化理论进行数值计算是得到慢耗期表观活化能最广泛而有效的方法。
三、相关研究
（1）实验分析
通过实验分析，许多学者已经探索了慢耗期表观活化能的大小。据统计，该值范围大约在20kJ/mol以上，这个区间内具体数值因反应体系的不同而有所变化。目前，尚无统一的表观活化能计算方法。在反应条件和溶液体系不同的情况下，得到的表观活化能也各不相同。
（2）机理解释
在很多人的研究中，慢耗期的表观活化能达到了不同程度的关注。对于它的机理解释主要有以下几种理论:活性中心溶解理论、缩聚物修饰理论、软成分影响理论等。在今年的一项最新研究中得出了以下结果：当温度不变时，不同溴离子浓度和苯甲酸钠浓度对慢耗期的表观活化能均有影响，而当PH改变时，慢耗期表观活化能基本保持不变。
结论：
B-Z振荡反应是一种周期性变化的自发反应。慢耗期是B-Z反应中最显著的特征之一。经过许多学者的分析，得出B-Z反应慢耗期表观活化能大小的联合数据，即20kJ/mol以上。此外，学者们也发现不同的反应体系对慢耗期表观活化能的影响，而当pH值改变时，慢耗期表观活化能基本保持不变。这些研究有助于深入理解和探究B-Z振荡反应的反应动力学本质。