Схема реакции Белоусова-Жаботинского (Б-Ж)
Реагенты:
* Серная кислота (H2SO4)
* Бромат натрия (NaBrO3)
* Малоновая кислота (CH2(COOH)2)
* Цериум(IV) сульфат (Ce(SO4)2)
* Метавандат натрия (NaVO3)
Процессы:
1. Инициализация: Ce(IV) окисляет бромат до гипобромита (BrO-).
2. Индукционный период: Гипобромит реагирует с малоновой кислотой, образуя нестабильный интермедиат.
3. Автокатализ: Интермедиат реагирует с броматом, выделяя больше гипобромита и продолжая цепную реакцию.
4. Окисление церия(III): Гипобромит окисляет образовавшийся в ходе реакции церий(III) до церия(IV).
5. Торможение броматным ионом: Броматный ион ингибирует реакцию, конкурируя с гипобромитом за интермедиат.
6. Осцилляторная фаза: Торможение броматным ионом и регенерация гипобромита приводят к осцилляциям концентраций реагентов и появлению волн цвета и активности.
Цвета:
* Желтый: Высокая концентрация церия(IV)
* Синий: Высокая концентрация бромомалахитового зеленого (интермедиат)
* Красный: Преобладающая концентрация гипобромита
Условия протекания реакции:
* Концентрации реагентов: Должны быть тщательно подобраны для обеспечения осцилляций.
* Температура: Оптимально 28-35 °C.
* Кислотность: pH ≈ 1-2.
Применение:
* Изучение нелинейной динамики и химических осцилляций.
* Разработка часов и медицинских диагностических систем.
* Моделирование биологических процессов, например, сердечного ритма.