微擾效應

在化學振盪的解釋的基礎上，進一步分析了碘振盪體系的特徵並進行了描述，提出“振盪參數”這一統計量。研究了氯離子在0～12.5×10³mol/L的濃度內對碘振盪體系的微擾作用，對相應的振盪參數進行了統計與分析。本項目應用線性迴歸分析了氯離子與振盪參數之間的關係，並提出了迴歸模型：相關係數(r)=0.98275277，截距(a)=46.08138095，迴歸係數(b)=2.16668571，迴歸係數的標準誤差=0.05353423。在迴歸分析的基礎上，探討了氯離子脈衝微擾分析方法的可行性，並將其與傳統的沉澱法相比較，結果表明氯離子脈衝微擾分析法較沉澱法更為準確、簡便，結果可靠具有顯著統計學意義(D<0.05)。

氯離子濃度與碘振盪週期呈線性關係，氯離子振盪檢測法效果優於沉澱法。研究結果是氯離子可以對雙穩態碘振盪體系產生擾動效應，且呈線性關係。在此基礎上建立的氯離子檢測方法具有一定可行性，但仍需進一步研究。

運用的研究方法主要有脈衝微擾檢測方法、表觀化學描述、分析化學離子檢測方法；還有數據分析與描述、線性迴歸與相關、正態性檢驗、方差齊性檢驗、配對設計t檢驗等方法。

由Science—Direct數據庫、CNKI檢索結果表明，涉及碘振盪的文獻中沒有專門研究氯離子對振盪體系微擾作用和檢測方法的文章。此外，涉及振盪體系微擾研究多侷限於BZ反應和藥物檢測。因此，實驗和檢測方法的提出，國內外未見報道。該研究的創新還體現在：

(1)科學性：該項目在回顧文獻的基礎上，應用重複、隨機、對照的原則，對碘振盪體系的氯離子微擾作用進行了實驗設計。嚴格按照統計學的思維，對數據進行了統計分析，採用迴歸、相關、方差齊性分析以及配對設計t檢驗進行了數據分析。結果嚴謹可靠。

(2)先進性：通過文獻檢測可以證明，該實驗中的思路具有前沿性，是非線性化學——這一前沿領域的應用嘗試。該研究與建立的氯離子振盪分析方法，從原理上不同於以往任何一種檢測方法，且本方法國內外未見報道。

(3)實用性：該實驗結果可靠、統計學意義顯著，且從實驗方法和技術上具有簡便、快速、高通量的氯離子檢測優勢，可能會成為一種新型的痕量氯離子的檢測方法 ^[1]  。

利用外場強化分離過程是化學分離工程領域中較為活躍的研究課題。其中，利用超聲場實現液一液或液一固分離過程的強化，則是其主要內容之一。超聲在介質中傳播，會產生附加效應，這主要源於超聲能量與物質尤其是液體物質之間獨特的作用形式——超聲空化。超聲場強化分離過程的工藝性研究進展很快。相比之下，有關機理性研究工作則還處於起步階段。針對固液浸取分離體系的質量傳遞特性，結合前人關於超聲的化學效應的研究基礎，從化學工程的角度出發重新劃定了超聲場強化分離過程的四個附加效應，即湍動效應、界面效應、微擾效應和聚能效應。其中，微擾效應是指超聲空化的微擾動作用使固液傳質過程中的微孔擴散得以強化。

有研究以充滿電解質溶液的短毛細管羣中溶質的浸出模擬固液體系，探討超聲場對這一浸出過程的強化作用．分析微擾效應對傳質過程的影響，為深入研究超聲場的作用機理提供依據。

實驗裝置及方法：充滿飽和KCl溶液的短毛細管羣置於帶有夾套冷卻裝置的容器中，容器中盛有去離子水25ml。容器放入槽式超聲波發生器的中央槽內盛水1500ml。槽式超聲波發生器由北京金星量超聲波應用技術研究所生產，它安裝有5個換能器，輸出功率為0一500w，工作頻率為40KHz，夾套容器中浸出液的氯化鉀濃度隨時間的變化由DDS一11A型電導儀測定，其信號經數據放大器由記錄儀記錄。

短毛細管羣由河北永年光導纖維廠提供的50μm、100μm、200μm管經的毛細管截成2cm左右的短段構成。先將洗滌過的短毛細管羣置於烘箱在80℃下烘乾10小時，然後置入飽和KCI溶液中並煮沸半小時，最後再將盛有飽和KCI和短毛細管羣的燒杯放置於超聲發生器的槽中央，加入超聲處理三個小時。浸入KCI飽和溶液的短毛細管羣經洗滌及表面涼幹後備用。

浸出實驗中央套容器內温度控制在25±2℃，在容器內插入温度計，在測量電導率的同時測量其温度，以便對電導率進行校正。實驗中測定了不同管徑毛細管羣在不同的輸入功率條件下的浸出動力學曲線。

該研究以短毛細管羣內KCI的浸出過程模擬固液浸取過程，實驗研究了超聲場介入下對浸出率的影響，探究了超聲場“微攏效應”的特徵。實驗結果表明，超聲場介入對這一浸出過程的影嘀熱效應外，超聲空化的微擾動作用加速了溶質的擴散速率。超聲場介入條件下過程的海質速率隨細管管徑的增大而增大，隨輸入功率的增大而增大 ^[2]  。