表面活性剂在非线性化学动力学中的应用省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

表面活性剂在非线性化学动力学中应用环科031032424306-0324243101/11(一)

表面活性剂对溶液均相振荡反应影响溶液均相振荡反应，均为氧化还原反应，是纯粹由化学反应形成振荡，普通按氧化剂进行更细分类，并以首先发觉者名字命名，如氧化剂为溴酸盐时，则称为Belousov—Zhabotinskii反应(简称B—Z反应)。2/11溴酸盐振荡器是化学振荡领域中最熟知B—Z反应，可分为有、无金属催化剂两类。因为含有聚氧乙烯链表面活性剂中醚氧可与金属离子配位，故可改变金属离子性质，从而对金属离子催化B—Z反应有一定影响。3/11曾有文件报道了表面活性剂在临界胶束浓度(CMC)附近对振荡反应影响。试验发觉，在锰催化及非催化B—Z反应中，改变加入TX—100浓度，在CMC附近振荡参数有显著突变。这就深入说明了，表面活性剂单体与胶束对振荡反应影响不一样。表面活性剂胶束形成改变了反应微环境，从而产生了振荡参数突变。在用另外几个表面活性剂代替TX—100时，发觉其重复性变差。尤其是阴离子表面活性剂与带正电荷金属催化剂缔合，会出现振荡与间歇搅拌相关奇异现象。这种由少许物质加入而显著地改变振荡反应重复性事例为说明一些非线性微分方程对初值改变敏感性提供了实物依据。由此也表明，不一样表面活性剂因为组成、结构差异，对同一振荡反应影响也是有特征。4/11(二)由表面活性剂引发化学振荡反应表面活性剂不但对已知振荡反应有影响，而且还能引发原本不振荡化学体系产生振荡反应，且表面活性剂浓度远小于有机底物浓度。文件[4]曾报道过一类由浓度相当于金属催化剂表面活性剂引发铈催化溴酸盐氧化糖类化学振荡反应。不加表面活性剂时，此体系无化学振荡现象，仅有表面活性剂而无糖类底物也不会产生振荡。表面活性剂引发振荡原因是因为表面活性剂胶团对反应中间物溴增溶作用及与金属离子催化剂络合作用结果。铈离子催化酸性高猛酸盐氧化糖类体系中加入少许表面活性剂也可引发化学振荡。5/11(三)以表面活性剂为关键组分液膜振荡器

液膜振荡器是以表面活性剂为关键组分，并以表面活性剂为分类标准，它表现了表面活性剂在穿越油水界面扩散时，伴伴随形态改变，自发产生界面性质周期改变，本质也是一个由相转移产生阻抑振荡。界面就象一个门坎，过此门坎，表面活性剂就要发生单体与聚集体之间形态改变。6/11文件以辛基苯基聚氧乙烯醚非离子表面活性剂为关键组分，设计出一类新型液膜振荡器。它与以往磷脂类非离子表面活性剂型液膜振荡器主要差异，在于表面活性剂不会水解，是纯粹非离子型液膜振荡器；在试验装置和监测伎俩上，也进行了改进，如用一对铂电极代替加盐桥一对Ag／AgCl电极，用双套管式小烧杯取代U型管，不但使装置简化，易于操作，而且大大提升了试验灵敏度与重复性。这对于用液膜振荡器模拟生物体系神经感觉传递及各种周期现象无疑是非常有益。7/11总而言之，表面活性剂在非线性化学动力学研究中应用不但有利于新型化学振荡器设计，便于了解复杂反应机理，而且亦可促进非线性化学动力学在模拟生物体系周期现象、降低能耗、提升化学反应选择性等方面产生广泛应用。所以，它含有