化学時計とは何ですか？

chemical化学時計とは、反応する化合物が、反応物の濃度を調整することで比較的正確に設定できる時間遅延の後に突然観察可能なイベントをもたらすシナリオです。多くの場合、このイベントは色の変化によって示されますが、発泡を引き起こすガスの生産など、他の形をとることがあります。場合によっては、変化は周期的であり、通常は異なる色で示される2つ以上の状態を定期的に切り替えるソリューションを伴います。2つの無色のソリューションが混ざり合っており、一時停止後、結果の解決策は突然濃い青に変わります。実験の最も一般的なバージョンでは、1つの溶液には硫酸と過酸化水素の希釈混合物が含まれており、もう1つはヨウ化カリウム、澱粉、チオ硫酸ナトリウムの混合物が含まれています。溶液を混合すると、元素ヨウ素はヨウ化カリウムから放出されますが、ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムとの間のより速い反応は、それを無色のヨウ化物イオンに変換します。すべてのチオ硫酸が使用されると、ヨウ素は澱粉と反応して濃い青色の化合物を生成することができます。通常、化学反応は平衡点に達するまで一方向に進みます。この後、温度の変化など、他の要因の介入がなければ、それ以上の変更は行われません。振動する反応は、平衡から自然に移動し、繰り返しそこに戻ることにより、この規則に反するように見えたため、最初は不可解でした。現実には、全体的な反応は平衡に向かって進み、そこにとどまりますが、その過程で、1つまたは複数の反応物または中間製品の濃度は周期的な方法で変化します。この製品を使用する製品と別の反応、製品の濃度がどの反応が起こるかを決定します。濃度が低い場合、最初の反応が発生し、より多くの製品を作ります。しかし、製品の濃度の増加は2番目の反応を引き起こし、濃度を減らし、最初の反応を促します。これにより、2つの競合する反応が産物の濃度を決定するサイクルになり、それがどの反応が起こるかを決定します。多くのサイクルの後、混合物は平衡に達し、反応は止まります。Brayと彼の学生のHermann Liebhafskyによる調査では、酸素の産生によるヨウ化の還元とヨウ素へのヨウ素の酸化が、酸素産生およびヨウ素濃度の周期的なピークとともに定期的に起こることが示されました。これはBray-Liebhafsky反応として知られるようになりました。1950年代と1960年代に、生物物理学者のBoris P. Belousovとその後、アナトールM. Zhabotinskyは、周期的な酸化とセリウム塩の還元を伴う別の循環反応を調査し、結果として生じる別の循環反応を調査しました。振動する色の変化。Belousov-Zhabotinsky（BZ）が化学混合物の薄い層を使用して反応が行われると、反応物の濃度が小さな局所的な変動があると、スパイラルと同心円の複雑なパターンの出現につながる顕著な効果が見られます。行われている化学プロセスは非常に複雑で、18もの異なる反応を伴います。1972. Briggs-Rauscher反応は、定期的に解決策を特徴としています無色から明るい茶色、濃い青まで変化します。慎重にセットアップすると、濃い青色の色で平衡状態に落ち着く前に10〜15サイクルがある場合があります。硫酸中の二クロム酸カリウムの溶液に水銀が加えられ、鉄の爪が水銀の近くに置かれます。水銀I硫酸塩の膜が滴に形成され、表面の張力が低下し、鉄の爪に広がって触れます。これが起こると、爪から電子が水銀I硫酸水銀を減らし、水銀に戻り、表面張力を回復し、Blobを再び収縮させ、爪との接触を失います。このプロセスは何度も繰り返され、形状の周期的な変化が生じます。特に周期的または振動反応は、化学動態と自己組織化システムの研究に非常に興味深いものです。このタイプの反応は人生の起源に関与している可能性があると推測されています。