信号反応（信号機反応）を反応速度論で見ると

問いは木下が出したもので、答えは Claude Code と調べて書いたものです。

Q. 信号反応（traffic light reaction、インジゴカルミンの反応）は？

A. インジゴカルミンという色素を、アルカリ性でブドウ糖（還元糖）が段階的に還元していく反応。色素は酸化還元の状態が3段階あり、酸化型＝緑（青）、半還元型（ラジカル）＝赤、完全還元型＝黄、と状態ごとに色が違う。容器を振ると空気中の $\ce{O2}$ が溶け込んで一気に酸化型へ戻るので緑に戻り、放置するとまた 緑→赤→黄 と進む（くり返せる）。

ヨウ素時計と違って「時計」ではなく、2つの反応の速さの綱引きで色が決まる。還元（遅い・連続的）は $v_\text{red} = k_\text{red}[\text{色素}_\text{ox}][\text{グルコース}][\ce{OH^-}]$、酸化（速い・振ったとき）は $v_\text{ox} = k_\text{ox}[\text{色素}_\text{red}][\ce{O2}]$。振った直後は $[\ce{O2}]$ が高く $v_\text{ox} \gg v_\text{red}$ なので緑。$\ce{O2}$ が消費されて $[\ce{O2}]$ が落ちると還元が勝ち、緑→赤→黄 の順に各状態を通過する。各色の滞在時間は $\Delta t \approx \Delta[\text{色素}] / v_\text{red}$ でおよそ決まり、グルコース濃度・アルカリ濃度・温度（$k_\text{red}$）で調整できる。

ヨウ素時計との違い：ヨウ素時計はある時刻に急に変わる（閾値がある＝時間を数える反応）。信号反応は連続的に色が移り、振れば戻る（2つの速度の綱引きを見る反応）。なお振動反応（BZ反応・BR反応）を「信号反応」と呼ぶ流儀もあり、その場合は律速でなくフィードバック機構の話になる。