Liesegang uzuklari? tabiatning ajoyib ijodlari
"Iblis doirasi"
Iltimos, tirik organizmlar va jonsiz tabiat namunalarini ko'rsatadigan bir nechta fotosuratlarga qarang: agar muhitida bakteriyalar koloniyasi, mevalarda o'sadigan mog'or, shahar maysazoridagi zamburug'lar va minerallar - agat, malaxit, qumtosh. Barcha elementlarda qanday umumiylik bor? Bu ularning tuzilishi (ko'proq yoki kamroq aniq belgilangan) konsentrik doiralardan iborat. Kimyogarlar ularni chaqirishadi Liesegang uzuklari.
Ushbu tuzilmalarning nomi kashfiyotchi nomidan kelib chiqqan? Rafael Eduard Liesegang, garchi u ularni birinchi bo'lib ta'riflamagan bo'lsa ham. Bu 1855 yilda Fridlib Ferdinand Runge tomonidan amalga oshirildi, u boshqa narsalar qatori filtr qog'ozida kimyoviy reaktsiyalarni amalga oshirishda ishtirok etdi. Nemis kimyogari tomonidan yaratilgan? () ni, albatta, olingan birinchi Liesegang halqalari deb hisoblash mumkin va ularni tayyorlash usuli qog'oz xromatografiyasidir. Biroq, kashfiyot ilm-fan olamida sezilmadi? Runge buni muddatidan yarim asr oldin amalga oshirdi (XX asr boshlarida Varshavada ishlagan rus botaniki Mixail Semyonovich Tsvet, taniqli xromatografiya ixtirochisi). Xo'sh, bu fan tarixidagi birinchi bunday holat emas; chunki hatto kashfiyotlar ham "o'z vaqtida kelishi" kerak.
Rafael Eduard Liesegang (1869-1947)? Nemis kimyogari va fotografiya sohasidagi tadbirkor. U olim sifatida kolloidlar va fotomateriallar kimyosini oʻrgangan. U Liesegang halqalari deb nomlanuvchi tuzilmalarni kashf qilish bilan mashhur edi.
Kashfiyotchining shuhrati R. E. Liesegang tomonidan qo'lga kiritildi, unga vaziyatlarning kombinatsiyasi yordam berdi (shuningdek, fan tarixida birinchi marta emasmi?). 1896 yilda u kumush nitrat AgNO kristalini tushirdi.3 kaliy dixromat (VI) K eritmasi bilan qoplangan shisha plastinkada2Cr2O7 jelatinda (Liesegang fotografiyaga qiziqqan va dikromatlar hali ham klassik fotografiyaning olijanob texnikalarida, masalan, kauchuk va brom texnikasida qo'llaniladi). Kumush(VI)Ag xromatining jigarrang choʻkmasidan iborat konsentrik doiralar lapis lazuli kristali atrofida hosil boʻlgan.2CrO4 nemis kimyogari qiziqtirdi. Olim kuzatilgan hodisani tizimli o'rganishni boshladi va shuning uchun uzuklar oxir-oqibat uning nomi bilan ataldi.
Liesegang tomonidan kuzatilgan reaktsiya tenglamaga to'g'ri keldi (qisqartirilgan ion shaklida yozilgan):
Dixromat (yoki xromat) eritmasida anionlar o'rtasida muvozanat o'rnatiladi
, atrof-muhitning reaktsiyasiga bog'liq. Kumush (VI) kromat kumush (VI) bixromatga qaraganda kamroq eriganligi sababli cho'kma hosil qiladi.
U kuzatilgan hodisani tushuntirishga birinchi urinishni amalga oshirdi. Vilgelm Fridrix Ostvald (1853-1932), kimyo bo'yicha 1909 yilgi Nobel mukofoti sovrindori. Nemis fizik kimyogarining ta'kidlashicha, yog'ingarchilik kristallanish yadrolarini hosil qilish uchun eritmaning o'ta to'yinganligini talab qiladi. Boshqa tomondan, halqalarning paydo bo'lishi ionlarning harakatlanishiga to'sqinlik qiladigan muhitda (jelatin) tarqalishi fenomeni bilan bog'liq. Suv qatlamidan kimyoviy birikma jelatin qatlamiga chuqur kiradi. "Tuzilib qolgan" reaktivning ionlari cho'kma hosil qilish uchun ishlatiladi. jelatinda, bu esa cho'kindiga darhol qo'shni bo'lgan joylarning kamayishiga olib keladi (ionlar konsentratsiyani kamaytirish yo'nalishi bo'yicha tarqaladi).
Liesegang halqalari in vitro
Konveksiya (eritmalarni aralashtirish) yo'li bilan kontsentratsiyalarni tez tenglashtirishning imkoni yo'qligi sababli, suvli qatlamdan reaktiv jelatin tarkibidagi ionlarning etarlicha yuqori konsentratsiyasi bo'lgan boshqa mintaqa bilan faqat allaqachon hosil bo'lgan qatlamdan ma'lum masofada to'qnashadimi? hodisa vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Shuning uchun Liesegang halqalari reaktivlarni qiyin aralashtirish sharoitida olib boriladigan cho'kma reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi. Ayrim minerallarning qatlamli tuzilishini ham xuddi shunday tushuntira olasizmi? Ionlarning tarqalishi erigan magmaning zich muhitida sodir bo'ladi.
Halqali tirik dunyo ham cheklangan resurslar natijasidir. Iblisning doirasi? qo'ziqorinlardan tashkil topgan (qadim zamonlardan beri u "yovuz ruhlar" harakatining izi hisoblangan), u oddiy tarzda paydo bo'ladi. Miselyum barcha yo'nalishlarda o'sadi (er ostida, sirtda faqat mevali tanalar ko'rinadi). Biroz vaqt o'tgach, tuproq markazda sterilizatsiya qilinadi? miselyum o'lib, faqat periferiyada qolib, halqa shaklidagi tuzilishni hosil qiladi. Atrof-muhitning muayyan hududlarida oziq-ovqat resurslaridan foydalanish ham bakterial va mog'or koloniyalarining halqa tuzilishini tushuntirishi mumkin.
bilan tajribalar Liesegang uzuklari ular uyda o'tkazilishi mumkin (eksperimentning namunasi maqolada tasvirlangan; bundan tashqari, Młodego Technika 8/2006 yil sonida Stefan Sienkowski Liesegangning asl tajribasini taqdim etgan). Biroq, tajribachilarning e'tiborini bir nechta fikrlarga qaratishga arziydi. Nazariy jihatdan, Liesegang halqalari har qanday yog'ingarchilik reaktsiyasida hosil bo'lishi mumkin (ularning aksariyati adabiyotda tasvirlanmagan, shuning uchun biz kashshof bo'lishimiz mumkin!), Lekin ularning hammasi ham istalgan effektga olib kelmaydi va jelatin va reagentlarning deyarli barcha mumkin bo'lgan kombinatsiyalariga olib keladi. suvli eritma (muallif tomonidan tavsiya etilgan, tajriba yaxshi bo'ladi).
meva ustidagi mog'or
Jelatinning oqsil ekanligini va ba'zi reagentlar tomonidan parchalanishini unutmang (keyin jel qatlami hosil bo'lmaydi). Aniqroq halqalarni iloji boricha kichikroq probirkalar yordamida olish kerak (muhrlangan shisha naychalardan ham foydalanish mumkin). Biroq, sabr-toqat muhim, chunki ba'zi tajribalar juda ko'p vaqt talab etadi (lekin kutishga arziydi; yaxshi shakllangan halqalar oson? Chiroyli!).
Garchi ijodkorlik fenomeni Liesegang uzuklari bizga faqat kimyoviy qiziquvchanlikdek tuyulishi mumkin (ular buni maktablarda eslatmaydilar), tabiatda juda keng tarqalgan. Maqolada tilga olingan hodisa ancha kengroq hodisaga misolmi? substrat konsentratsiyasida davriy o'zgarishlar sodir bo'ladigan kimyoviy tebranish reaktsiyalari. Liesegang uzuklari ular fazodagi bu tebranishlarning natijasidir. Jarayon davomida kontsentratsiyalarning o'zgarishini ko'rsatadigan reaktsiyalar ham qiziqish uyg'otadi, masalan, glikoliz reagentlari kontsentratsiyasining davriy o'zgarishi, ehtimol tirik organizmlarning biologik soati asosida yotadi.
Tajribani ko'ring:
Internetda kimyo
?Tibsizlik? Internetda kimyogarni qiziqtiradigan ko'plab saytlar mavjud. Biroq, tobora ortib borayotgan muammo nashr etilgan ma'lumotlarning ko'pligi, ba'zan esa shubhali sifatdir. Yo'qmi? Bu erda 40 yildan ko'proq vaqt oldin o'z kitobida Stanislav Lemning ajoyib bashoratlarini keltiramiz ?? axborot resurslarining kengayishi bir vaqtning o'zida ularning mavjudligini cheklashini e'lon qildi.
Shu sababli, kimyo burchagida eng qiziqarli "kimyoviy" saytlarning manzillari va tavsiflari chop etiladigan bo'lim mavjud. Bugungi maqola bilan bog'liqmi? Liesegang uzuklarini tasvirlaydigan saytlarga olib boradigan manzillar.
F. F. Rungening raqamli ko'rinishdagi asl asari (PDF faylning o'zi qisqartirilgan manzilda yuklab olish mumkin: http://tinyurl.com/38of2mv):
http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.
Manzil bilan veb-sayt http://www.insilico.hu/liesegang/index.html Liesegang uzuklari haqidagi bilimlarning haqiqiy to'plami? kashfiyot tarixi, ta'lim nazariyalari va ko'plab fotosuratlar.
Va nihoyat, alohida narsa? Ag yog'ingarchilik halqasi shakllanishini ko'rsatadigan film2CrO4, Polshalik talabaning ishi, MT o'quvchilarining tengdoshi. Albatta, YouTube-da e'lon qilingan:
Shuningdek, qidiruv tizimidan (ayniqsa, grafik) tegishli kalit so'zlarni kiritish orqali foydalanishga arziydi: "Liesegang rings", "Liesegang bands" yoki oddiygina "Liesegang rings".
Dixromat (yoki xromat) eritmasida anionlar o'rtasida muvozanat o'rnatiladi
va atrof-muhitning reaktsiyasiga qarab. Kumush (VI) kromat kumush (VI) bixromatga qaraganda kamroq eriganligi sababli cho'kma hosil qiladi.
Kuzatilgan hodisani tushuntirishga birinchi urinish 1853 yilda kimyo bo'yicha Nobel mukofoti sovrindori Vilgelm Fridrix Ostvald (1932-1909) tomonidan qilingan. Nemis fizik kimyogarining ta'kidlashicha, yog'ingarchilik kristallanish yadrolarini hosil qilish uchun eritmaning o'ta to'yinganligini talab qiladi. Boshqa tomondan, halqalarning paydo bo'lishi ionlarning harakatlanishiga to'sqinlik qiladigan muhitda (jelatin) tarqalishi fenomeni bilan bog'liq. Suv qatlamidan kimyoviy birikma jelatin qatlamiga chuqur kiradi. "Tuzilib qolgan" reaktivning ionlari cho'kma hosil qilish uchun ishlatiladi. jelatinda, bu cho'kindiga darhol ulashgan hududlarning kamayishiga olib keladi (ionlar kontsentratsiyani kamaytirish yo'nalishi bo'yicha tarqaladi). Konveksiya (eritmalarni aralashtirish) orqali kontsentratsiyalarni tezda tenglashtirishning iloji yo'qligi sababli, suvli qatlamdan reaktiv jelatin tarkibidagi ionlarning etarlicha yuqori konsentratsiyasiga ega bo'lgan boshqa mintaqa bilan to'qnashadi, faqat allaqachon hosil bo'lgan qatlamdan uzoqda? hodisa vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Shunday qilib, Liesegang halqalari reagentlarni qiyin aralashtirish sharoitida amalga oshiriladigan cho'kma reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi. Ayrim minerallarning qatlamli tuzilishining shakllanishini ham xuddi shunday tushuntirib bera olasizmi? Ionlarning tarqalishi erigan magmaning zich muhitida sodir bo'ladi.
Halqali tirik dunyo ham cheklangan resurslar natijasidir. Iblisning doirasi? qo'ziqorinlardan tashkil topgan (qadim zamonlardan beri u "yovuz ruhlar" harakatining izi hisoblangan), u oddiy tarzda paydo bo'ladi. Miselyum barcha yo'nalishlarda o'sadi (er ostida, sirtda faqat mevali tanalar ko'rinadi). Biroz vaqt o'tgach, tuproq markazda sterilizatsiya qilinadi? miselyum o'lib, faqat periferiyada qolib, halqa shaklidagi tuzilishni hosil qiladi. Atrof-muhitning muayyan hududlarida oziq-ovqat resurslaridan foydalanish ham bakterial va mog'or koloniyalarining halqa tuzilishini tushuntirishi mumkin.
Liesegang halqalari bilan tajribalar uyda o'tkazilishi mumkin (eksperimentning namunasi maqolada tasvirlangan; bundan tashqari, Młodego Technika jurnalining 8/2006 yil sonida Stefan Sienkowski asl Liesegang tajribasini taqdim etgan). Biroq, tajribachilarning e'tiborini bir nechta fikrlarga qaratishga arziydi. Nazariy jihatdan, Liesegang halqalari har qanday yog'ingarchilik reaktsiyasida hosil bo'lishi mumkin (ularning aksariyati adabiyotda tasvirlanmagan, shuning uchun biz kashshof bo'lishimiz mumkin!), Lekin ularning hammasi ham istalgan effektga olib kelmaydi va jelatin va reagentlarning deyarli barcha mumkin bo'lgan kombinatsiyalariga olib keladi. suvli eritma (muallif tomonidan tavsiya etilgan, tajriba yaxshi bo'ladi). Jelatinning oqsil ekanligini va ba'zi reagentlar tomonidan parchalanishini unutmang (keyin jel qatlami hosil bo'lmaydi). Aniqroq halqalarni iloji boricha kichikroq probirkalar yordamida olish kerak (muhrlangan shisha naychalardan ham foydalanish mumkin). Biroq, sabr-toqat muhim, chunki ba'zi tajribalar juda ko'p vaqt talab etadi (lekin kutishga arziydi; yaxshi shakllangan halqalar oson? Chiroyli!).
Liesegang halqasining shakllanishi kimyoviy qiziquvchanlik kabi ko'rinishi mumkin bo'lsa-da (bu maktablarda aytilmagan), tabiatda juda keng tarqalgan. Maqolada tilga olingan hodisa ancha kengroq hodisaga misolmi? substrat konsentratsiyasida davriy o'zgarishlar sodir bo'ladigan kimyoviy tebranish reaktsiyalari. Liesegang halqalari kosmosdagi bu tebranishlarning natijasidir. Jarayon davomida kontsentratsiyalarning o'zgarishini ko'rsatadigan reaktsiyalar ham qiziqish uyg'otadi, masalan, glikoliz reagentlari kontsentratsiyasining davriy o'zgarishi, ehtimol tirik organizmlarning biologik soati asosida yotadi.
zp8497586rq
