रासायनिक घड़ी
एक रासायनिक घड़ी (या घड़ी प्रतिक्रिया) रासायनिक प्रतिक्रिया यौगिक (रसायन विज्ञान) का एक जटिल मिश्रण है जिसमें एक पता लगाने योग्य मात्रा में घड़ी प्रजातियों की उपस्थिति के कारण एक पूर्वानुमानित प्रेरण समय के बाद एक अवलोकन योग्य संपत्ति (मलिनकिरण या रंग) की शुरुआत होती है।[1] ऐसे मामलों में जहां अभिकर्मकों में से एक का रंग दिखाई देता है, एकाग्रता सीमा को पार करने से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य समय व्यतीत होने के बाद अचानक रंग परिवर्तन हो सकता है।
प्रकार
घड़ी की प्रतिक्रियाओं को तीन या चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:[2]
सब्सट्रेट-अपूर्ण घड़ी प्रतिक्रिया
दो प्रतिक्रियाओं वाली सबसे सरल घड़ी प्रतिक्रिया:[2]
- ए → सी (दर के1)
- बी + सी → उत्पाद (दर के2, तेज़)
जब सब्सट्रेट (बी) मौजूद होता है, तो दूसरी प्रतिक्रिया में घड़ी की प्रजाति (सी) जल्दी खत्म हो जाती है। केवल जब सब्सट्रेट बी का पूरा उपयोग हो जाता है या समाप्त हो जाता है, तो प्रजाति सी मात्रा में बढ़ सकती है जिससे रंग बदल सकता है। इस घड़ी प्रतिक्रिया का एक उदाहरण सल्फाइट/आयोडेट प्रतिक्रिया या आयोडीन घड़ी प्रतिक्रिया है, जिसे हंस हेनरिक लैंडोल्ट|लैंडोल्ट की प्रतिक्रिया के रूप में भी जाना जाता है।
कभी-कभी, एक घड़ी प्रतिक्रिया में लगातार तीन प्रतिक्रियाओं में मध्यवर्ती प्रजातियों का उत्पादन शामिल होता है।
- पी + क्यू → आर
- आर + क्यू → सी
- पी + सी → 2आर
यह देखते हुए कि Q अधिक मात्रा में है, जब सब्सट्रेट (P) समाप्त हो जाता है, तो C बनता है जिसके परिणामस्वरूप रंग में परिवर्तन होता है।
ऑटोकैटलिसिस-संचालित घड़ी प्रतिक्रिया
प्रतिक्रिया का आधार सब्सट्रेट-डिप्लेटिव क्लॉक प्रतिक्रिया के समान है, इस तथ्य को छोड़कर कि दर k है2 सब्सट्रेट और क्लॉक प्रजातियों के सह-अस्तित्व की ओर अग्रसर होने की प्रक्रिया बहुत धीमी है, इसलिए रंग में परिवर्तन का निरीक्षण करने के लिए सब्सट्रेट को ख़त्म करने की कोई आवश्यकता नहीं है। इस घड़ी का उदाहरण पेंटाथियोनेट/आयोडेट प्रतिक्रिया है।[2][3]
छद्म घड़ी व्यवहार
इस श्रेणी की प्रतिक्रियाएँ घड़ी की प्रतिक्रिया की तरह व्यवहार करती हैं, हालाँकि वे अप्राप्य, अप्रत्याशित और नियंत्रित करने में कठिन होती हैं। उदाहरण क्लोराइट/थायोसल्फेट और आयोडाइड/क्लोराइट प्रतिक्रियाएं हैं।[2]
पागल घड़ी प्रतिक्रिया
मिश्रण की प्रारंभिक असमानता के कारण प्रत्येक बार प्रतिक्रिया अप्राप्य होती है, जो सरगर्मी दर, समग्र मात्रा के साथ-साथ रिएक्टरों की ज्यामिति में भिन्नता के परिणामस्वरूप होती है। सांख्यिकीय रूप से सार्थक तरीके से प्रतिक्रिया को दोहराने से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य संचयी संभाव्यता वितरण वक्र प्राप्त होता है। इस घड़ी का उदाहरण आयोडेट/आर्सेनस एसिड प्रतिक्रिया है।[4] परिस्थिति के आधार पर एक प्रतिक्रिया उपरोक्त एक से अधिक वर्गीकरण में आ सकती है। उदाहरण के लिए, आयोडेट-आर्सेनस एसिड प्रतिक्रिया सब्सट्रेट-अपूर्ण घड़ी प्रतिक्रिया, ऑटोकैटलिसिस-संचालित घड़ी प्रतिक्रिया और पागल घड़ी प्रतिक्रिया हो सकती है।
उदाहरण
उदाहरण का एक वर्ग आयोडीन घड़ी प्रतिक्रियाएं है, जिसमें एक आयोडीन प्रजाति को स्टार्च की उपस्थिति में रिडॉक्स अभिकर्मकों के साथ मिलाया जाता है। देरी के बाद, आयोडीन परीक्षण | ट्राईआयोडाइड-स्टार्च कॉम्प्लेक्स के गठन के कारण अचानक गहरा नीला रंग दिखाई देता है।
रासायनिक थरथरानवाला बनाने के लिए कुछ रासायनिक घड़ियों में अतिरिक्त अभिकर्मकों को जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, ब्रिग्स-रॉशर प्रतिक्रिया परक्लोरिक तेजाब, मैलोनिक एसिड और मैंगनीज सल्फेट जोड़कर आयोडीन घड़ी प्रतिक्रिया से प्राप्त होती है।[5]
यह भी देखें
- सिर्केडियन क्लॉक
- रासायनिक थरथरानवाला
संदर्भ
- ↑ Wright, Stephen W. (2002-01-01). "Tick Tock, a Vitamin C Clock". Journal of Chemical Education. 79 (1): 40A. doi:10.1021/ed079p40.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 Horváth, Attila K.; Nagypál, István (23 February 2015). "घड़ी की प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण". ChemPhysChem. 16 (3): 588–594. doi:10.1002/cphc.201402806. PMID 25425415.
- ↑ Xu, L.; Horváth, A.K. (2014). "A Possible Candidate To Be Classified as an Autocatalysis-Driven Clock Reaction: Kinetics of the Pentathionate-Iodate Reaction". Journal of Physical Chemistry. 118 (32): 6171–6180. Bibcode:2014JPCA..118.6171X. doi:10.1021/jp5057573. PMID 25068832.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Valkai, L.; Csekő, G.; Horváth, A.K. (2015). "उत्तेजित बैच स्थितियों के तहत बफर माध्यम में आयोडेट-आर्सेनस एसिड प्रतिक्रिया में प्रारंभिक अमानवीयता-प्रेरित पागल-घड़ी व्यवहार". Phys Chem Chem Phys. 17 (34): 22187–22194. Bibcode:2015PCCP...1722187V. doi:10.1039/c5cp02572a. PMID 26239390.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Briggs, Thomas S.; Rauscher, Warren C. (1973-07-01). "एक दोलनशील आयोडीन घड़ी". Journal of Chemical Education. 50 (7): 496. Bibcode:1973JChEd..50..496B. doi:10.1021/ed050p496. ISSN 0021-9584.