Liesegang prstenovi? fascinantne kreacije prirode
"Đavolji krug"
Pogledajte nekoliko fotografija koje prikazuju žive organizme i uzorke nežive prirode: koloniju bakterija na agar podlozi, plijesan koja raste na voću, gljivice na gradskom travnjaku i minerale - ahat, malahit, pješčenjak. Šta je zajedničko svim objektima? Ovo je njihova struktura, koja se sastoji od (manje ili više jasno definisanih) koncentričnih krugova. Hemičari će ih pozvati Liesegang prstenovi.
Naziv ovih struktura potiče od imena otkrića? Raphael Eduard Liesegang, iako nije bio prvi koji ih je opisao. To je 1855. godine učinio Friedlieb Ferdinand Runge, koji je posebno bio uključen u provođenje kemijskih reakcija na filter papiru. Napravio njemački hemičar? Samoodrasle slike? () se svakako može smatrati prvim dobijenim Liesegangovim prstenovima, a metoda njihove pripreme bila je papirna hromatografija. Međutim, otkriće nije zapaženo u svijetu nauke? Runge je to uradio pola veka pre roka (ruski botaničar Mihail Semjonovič Cvet, koji je radio u Varšavi početkom XNUMX. veka, poznati je pronalazač hromatografije). Pa, ovo nije prvi takav slučaj u istoriji nauke; na kraju krajeva, čak i otkrića moraju „doći na vrijeme“.
Raphael Edouard Liesegang (1869-1947)? Nemački hemičar i preduzetnik u fotografskoj industriji. Kao naučnik, proučavao je hemiju koloida i fotografskih materijala. Bio je poznat po otkriću struktura poznatih kao Liesegang prstenovi.
Slavu otkrivača stekao je R. E. Liesegang, kome je pomogao stjecaj okolnosti (također ne prvi put u istoriji nauke?). Godine 1896. ispustio je kristal srebrnog nitrata AgNO.3 na staklenoj ploči premazanoj rastvorom kalijum dihromata (VI) K2Cr2O7 u želatini (Liesegang je bio zainteresovan za fotografiju, a dihromati se i dalje koriste u takozvanim plemenitim tehnikama klasične fotografije, kao što su tehnika gume i broma). Oko kristala lapis lazulija formirani su koncentrični krugovi smeđeg taloga srebro(VI)Ag hromata.2CrO4 zainteresovao nemačkog hemičara. Naučnik je započeo sistematsko proučavanje uočenog fenomena i stoga su prstenovi na kraju dobili ime po njemu.
Reakcija koju je Liesegang uočio odgovara jednadžbi (napisanoj u skraćenom ionskom obliku):
U otopini dikromata (ili kromata) uspostavlja se ravnoteža između aniona
, u zavisnosti od reakcije okoline. Pošto je srebro(VI) hromat manje rastvorljiv od dihromata ovog metala, on se taloži.
Učinio je prvi pokušaj da objasni uočeni fenomen. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), dobitnik Nobelove nagrade za hemiju 1909. Njemački fizikalni hemičar je izjavio da precipitacija zahtijeva prezasićenje otopine za formiranje jezgri kristalizacije. S druge strane, formiranje prstenova je povezano s fenomenom difuzije jona u mediju koji sprječava njihovo kretanje (želatin). Hemijski spoj iz vodenog sloja prodire duboko u sloj želatine. "Zarobljeni" reaktantni joni se koriste za formiranje precipitata. u želatinu, što dovodi do iscrpljivanja područja neposredno uz talog (joni difundiraju prema smanjenju koncentracije).
Liesegang prstenovi in vitro
Zbog nemogućnosti brzog izjednačavanja koncentracija konvekcijom (miješanje rastvora), da li se reagens iz vodenog sloja sudara sa drugim područjem sa dovoljno visokom koncentracijom jona sadržanih u želatini, samo na nekoj udaljenosti od već formiranog sloja? fenomen se periodično ponavlja. Posljedično, Liesegangovi prstenovi nastaju kao rezultat reakcije taloženja koja se izvodi u uvjetima teškog miješanja reagensa. Možete li na sličan način objasniti slojevitu strukturu nekih minerala? Difuzija jona se dešava u gustom okruženju rastopljene magme.
Prstenasti živi svijet je također rezultat ograničenih resursa. Đavolji krug? sastavljena od gljiva (od pamtivijeka se smatrala tragom djelovanja „zlih duhova“), nastaje na jednostavan način. Micelij raste u svim pravcima (pod zemljom, na površini su vidljiva samo plodišta). Da li se nakon nekog vremena zemlja sterilizira u sredini? micelij umire, ostajući samo na periferiji, formirajući strukturu u obliku prstena. Korištenje prehrambenih resursa u određenim područjima okoliša također može objasniti prstenastu strukturu kolonija bakterija i plijesni.
Eksperimenti sa Liesegang prstenovi mogu se izvesti kod kuće (članak opisuje primjer eksperimenta; osim toga, u izdanju Młodego Technika od 8/2006, Stefan Senkovski je predstavio originalni Liesegangov eksperiment). Međutim, eksperimentatori bi trebali obratiti pažnju na nekoliko tačaka. Teoretski, Liesegangovi prstenovi mogu nastati u bilo kojoj reakciji taloženja (većina njih nije opisana u literaturi, pa smo možda i otkrivači!), ali ne dovode svi do željenog efekta i gotovo sve moguće kombinacije reagenasa u želatini i vodenoj otopini. rješenje (predloženo od strane autora, iskustvo će biti uspješno).
Plijesan na voću
Zapamtite da je želatin protein i da se razgrađuje određenim reagensima (tada se sloj gela neće formirati). Jasnije definisane prstenove treba dobiti pomoću epruveta sa najmanjim mogućim prečnikom (mogu se koristiti i zatvorene staklene epruvete). Strpljenje je, međutim, ključ, jer neki eksperimenti traju jako dugo (ali je vrijedno čekanja; pravilno oblikovani prstenovi su laki? Lijepi!).
Iako je fenomen kreativnosti Liesegang prstenovi može nam se činiti samo hemijskim kuriozitetom (ne pominju to u školama), veoma je rasprostranjena u prirodi. Da li je fenomen spomenut u članku primjer mnogo šireg fenomena? hemijske oscilatorne reakcije tokom kojih se javljaju periodične promene u koncentraciji supstrata. Liesegang prstenovi oni su rezultat ovih vibracija u prostoru. Zanimljive su i reakcije koje pokazuju fluktuacije u koncentracijama tokom procesa, na primjer, periodične promjene u koncentracijama glikolitičkih reagensa najvjerovatnije leže u osnovi biološkog sata živih organizama.
Pogledajte iskustvo:
Hemija na webu
?Abyss? Internet sadrži mnoge stranice koje mogu biti od interesa za hemičara. Međutim, sve veći problem predstavlja preobilje objavljenih podataka, ponekad i upitnog kvaliteta. Ne? će ovde citirati briljantna predviđanja Stanislawa Lema, koji je pre više od 40 godina u svojoj knjizi ?? proglasio da širenje informacionih resursa istovremeno ograničava njihovu dostupnost.
Stoga se u kutku za hemiju nalazi dio u kojem će biti objavljene adrese i opisi najzanimljivijih „hemijskih“ lokacija. U vezi sa današnjim člankom? adrese koje vode do lokacija koje opisuju Liesegang prstenove.
Originalni rad F. F. Rungea u digitalnom obliku (sama PDF datoteka dostupna je za preuzimanje na skraćenoj adresi: http://tinyurl.com/38of2mv):
http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.
Web stranica sa adresom http://www.insilico.hu/liesegang/index.html da li je prava zbirka znanja o Liesegang prstenovima? istorija otkrića, teorije obrazovanja i mnoge fotografije.
I za kraj, nešto posebno? film koji prikazuje formiranje Ag sedimentnih prstenova2CrO4, rad poljskog studenta, vršnjaka čitalaca MT-a. Naravno, postavio sam to na YouTube:
Također je vrijedno koristiti tražilicu (posebno grafičku) tako što ćete u nju unijeti odgovarajuće ključne riječi: “Rings of Liesegang”, “Stripes of Liesegang” ili jednostavno “Rings of Liesegang”.
U otopini dikromata (ili kromata) uspostavlja se ravnoteža između aniona
i zavisno od reakcije okoline. Pošto je srebro(VI) hromat manje rastvorljiv od dihromata ovog metala, on se taloži.
Prvi pokušaj da objasni uočeni fenomen napravio je Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), dobitnik Nobelove nagrade za hemiju 1909. godine. Njemački fizikalni hemičar je izjavio da precipitacija zahtijeva prezasićenje otopine za formiranje jezgri kristalizacije. S druge strane, formiranje prstenova je povezano s fenomenom difuzije jona u mediju koji sprječava njihovo kretanje (želatin). Hemijski spoj iz vodenog sloja prodire duboko u sloj želatine. "Zarobljeni" reaktantni joni se koriste za formiranje precipitata. u želatinu, što dovodi do iscrpljivanja područja neposredno uz talog (joni difundiraju prema smanjenju koncentracije). Zbog nemogućnosti brzog izjednačavanja koncentracija konvekcijom (miješanje rastvora), da li se reagens iz vodenog sloja sudara sa drugim područjem sa dovoljno visokom koncentracijom jona sadržanih u želatini, samo na udaljenosti od već formiranog sloja? fenomen se periodično ponavlja. Dakle, Liesegangovi prstenovi nastaju kao rezultat reakcije taloženja koja se izvodi u uvjetima teškog miješanja reagensa. Možete li na sličan način objasniti slojevitu strukturu nekih minerala? Difuzija jona se dešava u gustom okruženju rastopljene magme.
Prstenasti živi svijet je također rezultat ograničenih resursa. Đavolji krug? sastavljena od gljiva (od pamtivijeka se smatrala tragom djelovanja „zlih duhova“), nastaje na jednostavan način. Micelij raste u svim pravcima (pod zemljom, na površini su vidljiva samo plodišta). Da li se nakon nekog vremena zemlja sterilizira u sredini? micelij umire, ostajući samo na periferiji, formirajući strukturu u obliku prstena. Korištenje prehrambenih resursa u određenim područjima okoliša također može objasniti prstenastu strukturu kolonija bakterija i plijesni.
Eksperimenti s Liesegang prstenovima mogu se izvoditi kod kuće (primjer eksperimenta je opisan u članku; osim toga, u izdanju Młodego Technika od 8/2006, Stefan Senkowski je predstavio originalni Liesegang eksperiment). Međutim, eksperimentatori bi trebali obratiti pažnju na nekoliko tačaka. Teoretski, Liesegangovi prstenovi mogu nastati u bilo kojoj reakciji taloženja (većina njih nije opisana u literaturi, pa smo možda i otkrivači!), ali ne dovode svi do željenog efekta i gotovo sve moguće kombinacije reagenasa u želatini i vodenoj otopini. rješenje (predloženo od strane autora, iskustvo će biti uspješno). Zapamtite da je želatin protein i da se razgrađuje određenim reagensima (tada se sloj gela neće formirati). Jasnije definisane prstenove treba dobiti pomoću epruveta sa najmanjim mogućim prečnikom (mogu se koristiti i zatvorene staklene epruvete). Strpljenje je, međutim, ključ, jer neki eksperimenti traju jako dugo (ali je vrijedno čekanja; pravilno oblikovani prstenovi su laki? Lijepi!).
Iako se fenomen formiranja Liesegangovog prstena može činiti samo hemijskim kuriozitetom (ne spominje se u školama), on je vrlo raširen u prirodi. Da li je fenomen spomenut u članku primjer mnogo šireg fenomena? hemijske oscilatorne reakcije tokom kojih se javljaju periodične promene u koncentraciji supstrata. Liesegang prstenovi su rezultat ovih vibracija u prostoru. Zanimljive su i reakcije koje pokazuju fluktuacije u koncentracijama tokom procesa, na primjer, periodične promjene u koncentracijama glikolitičkih reagensa najvjerovatnije leže u osnovi biološkog sata živih organizama.
zp8497586rq
