Liesegang sõrmused? põnevat looduse loomingut
Tehnoloogia

Liesegang sõrmused? põnevat looduse loomingut

"Kuradi ring"

Palun vaadake mõnda fotot, millel on elusorganismid ja eluta looduse proovid: bakterikoloonia agarisöötmel, viljadel kasvav hallitus, linnamurul seened ja mineraalid - ahhaat, malahhiit, liivakivi. Mis on kõigil esemetel ühist? See on nende struktuur, mis koosneb (enam-vähem täpselt määratletud) kontsentrilistest ringidest. Keemikud kutsuvad neid Liesegang sõrmused.

Nende struktuuride nimi tuleneb avastaja nimest? Raphael Edouard Liesegang, kuigi ta polnud esimene, kes neid kirjeldas. Seda tegi 1855. aastal Friedlieb Ferdinand Runge, kes tegeles muu hulgas keemiliste reaktsioonide läbiviimisega filterpaberil. Saksa keemiku loodud? Isekasvatatud pildid? () võib kindlasti pidada esimesteks saadud Liesegangi rõngasteks ja nende valmistamise meetodiks on paberkromatograafia. Avastust aga teadusmaailmas ei märgatud? Runge tegi seda pool sajandit enne tähtaega (vene botaanik Mihhail Semjonovitš Tsvet, kes töötas XNUMX. sajandi alguses Varssavis, on tuntud kromatograafia leiutaja). Noh, see pole esimene selline juhtum teaduse ajaloos; sest isegi avastused peavad "tulema õigel ajal".

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Saksa keemik ja fotograafia ettevõtja. Teadlasena uuris ta kolloidide ja fotomaterjalide keemiat. Ta oli kuulus Liesegangi rõngastena tuntud struktuuride avastamise poolest.

Avastaja kuulsuse pälvis R. E. Liesegang, kellele aitas kaasa asjaolude koosmõju (ka mitte esimest korda teaduse ajaloos?). 1896. aastal viskas ta maha hõbenitraadi AgNO kristalli.3 kaaliumdikromaadi (VI) K lahusega kaetud klaasplaadil2Cr2O7 želatiinis (Liesegang tundis huvi fotograafia vastu ja dikromaate kasutatakse siiani klassikalise fotograafia nn õilsates tehnikates, näiteks kummi ja broomi tehnikas). Lapis lazuli kristalli ümber moodustuvad hõbe(VI)Ag-kromaadi pruuni sademe kontsentrilised ringid.2CrO4 huvitas saksa keemik. Teadlane alustas vaadeldava nähtuse süstemaatilist uurimist ja seetõttu nimetati sõrmused lõpuks tema järgi.

Liesegangi poolt täheldatud reaktsioon vastas võrrandile (lühendatud ioonsel kujul):

Dikromaadi (või kromaadi) lahuses tekib anioonide vahel tasakaal

, olenevalt keskkonna reaktsioonist. Kuna hõbe(VI)kromaat lahustub vähem kui hõbe(VI)dikromaat, sadestub see.

Ta tegi esimese katse vaadeldud nähtust selgitada. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), 1909. aasta Nobeli keemiaauhinna laureaat. Saksa füüsikaline keemik väitis, et kristallisatsioonituumade moodustamiseks on sadestamine vajalik lahuse üleküllastamiseks. Teisest küljest on rõngaste moodustumine seotud ioonide difusiooni nähtusega keskkonnas, mis takistab nende liikumist (želatiin). Veekihist pärinev keemiline ühend tungib sügavale želatiinikihti. "Püütud" reagendi ioone kasutatakse sademe moodustamiseks. želatiinis, mis viib setetega vahetult külgnevate alade ammendumiseni (ioonid hajuvad kontsentratsiooni vähenemise suunas).

Liesegang rõngad in vitro

Konvektsiooni (lahuste segamise) kontsentratsioonide kiire võrdsustamise võimatuse tõttu põrkab vesikihist pärinev reagent kokku mõne teise piirkonnaga, mille ioonide kontsentratsioon on piisavalt kõrge želatiinis, ainult teatud kaugusel juba moodustunud kihist? nähtus kordub perioodiliselt. Seetõttu tekivad Liesegangi tsüklid sadestamisreaktsiooni tulemusena, mis viiakse läbi reagentide keerulise segamise tingimustes. Kas saate mõne mineraali kihilist struktuuri sarnaselt selgitada? Ioonide difusioon toimub sulamagma tihedas keskkonnas.

Rõngastatud elusmaailm on samuti piiratud ressursside tagajärg. kuradi ring? koosneb seentest (ajast peale peeti seda "kurjade vaimude" tegevuse jäljeks), tekib see lihtsal viisil. Mütseel kasvab igas suunas (maa all, pinnal on näha vaid viljakehad). Mõne aja pärast muutub pinnas keskel steriliseeritud? seeneniidistik sureb välja, jäädes ainult perifeeriasse, moodustades rõngakujulise struktuuri. Toiduressursside kasutamine teatud keskkonnapiirkondades võib seletada ka bakterite ja hallitusseente kolooniate ringstruktuuri.

Katsed koos Liesegang sõrmused neid saab läbi viia kodus (artiklis on kirjeldatud katse näidet; lisaks esitles Stefan Sienkowski Młodego Technika 8/2006 numbris Liesegangi originaalkatset). Siiski tasub katsetajate tähelepanu pöörata mitmele punktile. Teoreetiliselt võib Liesegang'i rõngaid tekkida mistahes sadestamisreaktsioonis (enamust neist pole kirjanduses kirjeldatud, seega võime saada teerajajateks!), kuid mitte kõik neist ei anna soovitud efekti ning peaaegu kõik võimalikud reagentide kombinatsioonid želatiinis ja vesilahus (autori soovitatud, kogemused tulevad kasuks).

hallitus puuviljadel

Pidage meeles, et želatiin on valk ja seda lagundavad mõned reaktiivid (siis ei teki geelikihti). Tugevamad rõngad tuleks saada võimalikult väikeste katseklaasidega (kasutada võib ka suletud klaastorusid). Kannatlikkus on siiski võtmetähtsusega, kuna mõned katsed on väga aeganõudvad (aga see on ootamist väärt; hästi vormitud rõngad on lihtsad? Ilusad!).

Kuigi loovuse fenomen Liesegang sõrmused võib meile tunduda vaid keemiline kurioosum (koolides seda ei mainita), looduses on see väga levinud. Kas artiklis mainitud nähtus on näide palju laiemast nähtusest? keemilised võnkereaktsioonid, mille käigus toimuvad perioodilised muutused substraadi kontsentratsioonis. Liesegang sõrmused need on nende ruumikõikumiste tulemus. Huvitavad on ka reaktsioonid, mis näitavad protsessi ajal kontsentratsioonide kõikumisi, näiteks glükolüüsireaktiivide kontsentratsioonide perioodilised muutused on tõenäoliselt elusorganismide bioloogilise kella aluseks.

Vaata kogemusi:

Keemia veebis

?Kuristik? Internetis on palju saite, mis võivad keemikule huvi pakkuda. Kasvav probleem on aga avaldatud andmete üleküllus, mõnikord ka kahtlase kvaliteediga. Mitte? tsiteerib siin Stanislav Lemi hiilgavaid ennustusi, kes rohkem kui 40 aastat tagasi oma raamatus ?? kuulutas, et inforessursside laienemine piirab samal ajal nende kättesaadavust.

Seetõttu on keemia nurgas jaotis, kus avaldatakse kõige huvitavamate "keemiliste" saitide aadressid ja kirjeldused. Seotud tänase artikliga? aadressid, mis viivad Liesegangi sõrmuseid kirjeldavatele saitidele.

F. F. Runge originaalteos digitaalsel kujul (PDF-fail ise on allalaadimiseks saadaval lühendatud aadressil: http://tinyurl.com/38of2mv):

http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.

Veebileht koos aadressiga http://www.insilico.hu/liesegang/index.html on tõeline teadmiste kogumik Liesegang rõngaste kohta? avastuse ajalugu, haridusteooriad ja palju fotosid.

Ja lõpuks midagi erilist? film, mis näitab Ag sademerõnga moodustumist2CrO4, Poola üliõpilase, MT lugejate eakaaslase töö. Muidugi, YouTube'i postitatud:

Samuti tasub kasutada otsingumootorit (eriti graafilist), sisestades sinna vastavad märksõnad: “Liesegang rings”, “Liesegang bands” või lihtsalt “Liesegang rings”.

Dikromaadi (või kromaadi) lahuses tekib anioonide vahel tasakaal

ja olenevalt keskkonna reaktsioonist. Kuna hõbe(VI)kromaat lahustub vähem kui hõbe(VI)dikromaat, sadestub see.

Esimese katse vaadeldavat nähtust seletada tegi Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), 1909. aasta Nobeli keemiaauhinna laureaat. Saksa füüsikaline keemik väitis, et kristallisatsioonituumade moodustamiseks on sadestamine vajalik lahuse üleküllastamiseks. Teisest küljest on rõngaste moodustumine seotud ioonide difusiooni nähtusega keskkonnas, mis takistab nende liikumist (želatiin). Veekihist pärinev keemiline ühend tungib sügavale želatiinikihti. "Püütud" reagendi ioone kasutatakse sademe moodustamiseks. želatiinis, mis viib setetega vahetult külgnevate alade ammendumiseni (ioonid hajuvad kontsentratsiooni vähenemise suunas). Konvektsiooni (lahuste segamise) kontsentratsioonide kiire ühtlustamise võimatuse tõttu põrkub vesikihist pärinev reagent teise piirkonnaga, mille ioonide kontsentratsioon on piisavalt kõrge želatiinis, ainult juba moodustunud kihist kaugel? nähtus kordub perioodiliselt. Seega moodustuvad Liesegang'i tsüklid sadestamisreaktsiooni tulemusena, mis viiakse läbi reaktiivide keerulise segamise tingimustes. Kas saate mõne mineraali kihilise struktuuri teket sarnaselt selgitada? Ioonide difusioon toimub sulamagma tihedas keskkonnas.

Rõngastatud elusmaailm on samuti piiratud ressursside tagajärg. kuradi ring? koosneb seentest (ajast peale peeti seda "kurjade vaimude" tegevuse jäljeks), tekib see lihtsal viisil. Mütseel kasvab igas suunas (maa all, pinnal on näha vaid viljakehad). Mõne aja pärast muutub pinnas keskel steriliseeritud? seeneniidistik sureb välja, jäädes ainult perifeeriasse, moodustades rõngakujulise struktuuri. Toiduressursside kasutamine teatud keskkonnapiirkondades võib seletada ka bakterite ja hallitusseente kolooniate ringstruktuuri.

Katseid Liesegangi rõngastega saab teha kodus (artiklis on kirjeldatud katse näidet, lisaks esitles Stefan Sienkowski Młodego Technika 8/2006 numbris originaalset Liesegangi katset). Siiski tasub katsetajate tähelepanu pöörata mitmele punktile. Teoreetiliselt võib Liesegang'i rõngaid tekkida mistahes sadestamisreaktsioonis (enamust neist pole kirjanduses kirjeldatud, seega võime saada teerajajateks!), kuid mitte kõik neist ei anna soovitud efekti ning peaaegu kõik võimalikud reagentide kombinatsioonid želatiinis ja vesilahus (autori soovitatud, kogemused tulevad kasuks). Pidage meeles, et želatiin on valk ja seda lagundavad mõned reaktiivid (siis ei teki geelikihti). Tugevamad rõngad tuleks saada võimalikult väikeste katseklaasidega (kasutada võib ka suletud klaastorusid). Kannatlikkus on siiski võtmetähtsusega, kuna mõned katsed on väga aeganõudvad (aga see on ootamist väärt; hästi vormitud rõngad on lihtsad? Ilusad!).

Kuigi Liesegangi sõrmuse tekkimine võib tunduda keemilise kurioosina (koolides seda ei mainita), on see looduses väga laialt levinud. Kas artiklis mainitud nähtus on näide palju laiemast nähtusest? keemilised võnkereaktsioonid, mille käigus toimuvad perioodilised muutused substraadi kontsentratsioonis. Liesegangi rõngad on nende ruumikõikumiste tagajärg. Huvitavad on ka reaktsioonid, mis näitavad protsessi ajal kontsentratsioonide kõikumisi, näiteks glükolüüsireaktiivide kontsentratsioonide perioodilised muutused on tõenäoliselt elusorganismide bioloogilise kella aluseks.

zp8497586rq

Lisa kommentaar