Liesegang berdering? ciptaan alam semula jadi yang menarik

"Bulatan Iblis"

Sila lihat beberapa gambar yang menunjukkan organisma hidup dan sampel alam semula jadi tidak bernyawa: koloni bakteria pada medium agar, acuan tumbuh pada buah-buahan, kulat pada rumput bandar dan mineral - agate, malachite, batu pasir. Apakah persamaan semua item? Ini adalah struktur mereka, yang terdiri daripada (lebih kurang jelas) bulatan sepusat. Ahli kimia memanggil mereka Liesegang berbunyi.

Nama struktur ini berasal dari nama penemu? Raphael Edouard Liesegang, walaupun dia bukan orang pertama yang menggambarkan mereka. Ini telah dilakukan pada tahun 1855 oleh Friedlieb Ferdinand Runge, yang terlibat, antara lain, dalam menjalankan tindak balas kimia pada kertas penapis. Dicipta oleh ahli kimia Jerman? Imej tumbuh sendiri? () sudah tentu boleh dianggap sebagai cincin Liesegang pertama yang diperoleh, dan kaedah penyediaannya ialah kromatografi kertas. Namun, penemuan itu tidak disedari dalam dunia sains? Runge melakukannya setengah abad lebih awal daripada jadual (ahli botani Rusia Mikhail Semyonovich Tsvet, yang bekerja di Warsaw pada awal abad ke-XNUMX, adalah pencipta kromatografi yang terkenal). Nah, ini bukanlah kes yang pertama dalam sejarah sains; kerana walaupun penemuan mesti "datang tepat pada masanya."

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Ahli kimia dan usahawan Jerman dalam industri fotografi. Sebagai seorang saintis, beliau mempelajari kimia koloid dan bahan fotografi. Dia terkenal kerana menemui struktur yang dikenali sebagai cincin Liesegang.

Kemasyhuran penemu itu diperolehi oleh R. E. Liesegang, yang dibantu oleh gabungan keadaan (juga bukan buat pertama kalinya dalam sejarah sains?). Pada tahun 1896, dia menjatuhkan kristal perak nitrat AgNO.₃ pada plat kaca yang disalut dengan larutan kalium dikromat (VI) K₂Cr₂O₇ dalam gelatin (Liesegang berminat dalam fotografi, dan dikromat masih digunakan dalam apa yang dipanggil teknik mulia fotografi klasik, contohnya, dalam teknik getah dan bromin). Bulatan sepusat mendakan coklat perak(VI)Ag kromat terbentuk di sekeliling hablur lapis lazuli.₂CrO₄ berminat dengan ahli kimia Jerman. Saintis itu memulakan kajian sistematik tentang fenomena yang diperhatikan dan oleh itu cincin itu akhirnya dinamakan sempena namanya.

Tindak balas yang diperhatikan oleh Liesegang sepadan dengan persamaan (ditulis dalam bentuk ion singkat):

Dalam larutan dikromat (atau kromat), keseimbangan diwujudkan antara anion

, bergantung kepada tindak balas persekitaran. Kerana perak(VI) kromat kurang larut daripada perak(VI) dikromat, ia mendakan.

Dia membuat percubaan pertama untuk menjelaskan fenomena yang diperhatikan. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), pemenang Hadiah Nobel dalam Kimia 1909. Ahli kimia fizikal Jerman menyatakan bahawa pemendakan memerlukan supersaturasi larutan untuk membentuk nukleus penghabluran. Sebaliknya, pembentukan cincin dikaitkan dengan fenomena resapan ion dalam medium yang menghalang pergerakannya (gelatin). Sebatian kimia dari lapisan air menembusi jauh ke dalam lapisan gelatin. Ion-ion reagen "terperangkap" digunakan untuk membentuk mendakan. dalam gelatin, yang membawa kepada penyusutan kawasan yang bersebelahan dengan sedimen (ion meresap ke arah penurunan kepekatan).

Liesegang berdering secara in vitro

Disebabkan ketidakmungkinan penyamaan cepat kepekatan melalui perolakan (pencampuran larutan), adakah reagen dari lapisan akueus berlanggar dengan kawasan lain dengan kepekatan ion yang cukup tinggi yang terkandung dalam gelatin, hanya pada jarak tertentu dari lapisan yang telah terbentuk? fenomena itu berulang secara berkala. Oleh itu, cincin Liesegang terbentuk hasil daripada tindak balas pemendakan yang dijalankan di bawah keadaan pencampuran sukar reagen. Bolehkah anda menerangkan struktur berlapis beberapa mineral dengan cara yang sama? Resapan ion berlaku dalam medium tumpat magma cair.

Dunia hidup bergelanggang juga adalah hasil daripada sumber yang terhad. Bulatan syaitan? terdiri daripada cendawan (sejak dahulu lagi ia dianggap sebagai jejak tindakan "roh jahat"), ia timbul dengan cara yang mudah. Miselium tumbuh ke semua arah (di bawah tanah, hanya badan berbuah yang kelihatan di permukaan). Selepas beberapa ketika, tanah menjadi disterilkan di tengah? miselium mati, hanya tinggal di pinggir, membentuk struktur berbentuk cincin. Penggunaan sumber makanan di kawasan persekitaran tertentu juga boleh menjelaskan struktur cincin koloni bakteria dan acuan.

Eksperimen dengan Liesegang berbunyi mereka boleh dijalankan di rumah (contoh eksperimen diterangkan dalam artikel; sebagai tambahan, dalam isu Młodego Technika bertarikh 8/2006, Stefan Sienkowski membentangkan eksperimen asal Liesegang). Walau bagaimanapun, ia patut memberi perhatian kepada penguji kepada beberapa perkara. Secara teorinya, cincin Liesegang boleh dibentuk dalam sebarang tindak balas pemendakan (kebanyakan daripada mereka tidak diterangkan dalam kesusasteraan, jadi kita boleh menjadi perintis!), Tetapi tidak semuanya membawa kepada kesan yang diingini dan hampir semua kemungkinan kombinasi reagen dalam gelatin dan larutan akueus (yang dicadangkan oleh pengarang, pengalaman akan menjadi baik).

acuan pada buah

Ingat bahawa gelatin adalah protein dan dipecahkan oleh beberapa reagen (kemudian lapisan gel tidak terbentuk). Cincin yang lebih jelas harus diperoleh menggunakan tabung uji sekecil mungkin (tiub kaca tertutup juga boleh digunakan). Kesabaran adalah kunci, walau bagaimanapun, kerana sesetengah eksperimen sangat memakan masa (tetapi ia berbaloi untuk menunggu; cincin yang dibentuk dengan baik adalah mudah? Cantik!).

Walaupun fenomena kreativiti Liesegang berbunyi mungkin kelihatan kepada kita hanya rasa ingin tahu kimia (mereka tidak menyebutnya di sekolah), ia sangat meluas dalam alam semula jadi. Adakah fenomena yang disebut dalam artikel itu merupakan contoh fenomena yang lebih luas? tindak balas ayunan kimia semasa perubahan berkala dalam kepekatan substrat berlaku. Liesegang berbunyi ia adalah hasil daripada turun naik ini dalam ruang. Yang menarik juga ialah tindak balas yang menunjukkan turun naik kepekatan semasa proses, contohnya, perubahan berkala dalam kepekatan reagen glikolisis, kemungkinan besar, mendasari jam biologi organisma hidup.

Lihat pengalaman:

Kimia di web

?Abyss? Internet mengandungi banyak laman web yang mungkin menarik minat ahli kimia. Walau bagaimanapun, masalah yang semakin meningkat ialah kelimpahan data yang diterbitkan, kadangkala juga dengan kualiti yang meragukan. bukan? akan memetik di sini ramalan cemerlang Stanislav Lem, yang lebih daripada 40 tahun yang lalu dalam bukunya ?? mengisytiharkan bahawa pengembangan sumber maklumat pada masa yang sama mengehadkan ketersediaannya.

Oleh itu, di sudut kimia terdapat bahagian di mana alamat dan penerangan tapak "kimia" yang paling menarik akan diterbitkan. Berkaitan dengan artikel hari ini? alamat yang menuju ke tapak yang menerangkan cincin Liesegang.

Karya asal F. F. Runge dalam bentuk digital (fail PDF itu sendiri tersedia untuk dimuat turun di alamat yang dipendekkan: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Laman web dengan alamat http://www.insilico.hu/liesegang/index.html adakah ringkasan pengetahuan sebenar tentang cincin Liesegang? sejarah penemuan, teori pendidikan dan banyak gambar.

Dan akhirnya, sesuatu yang istimewa? filem yang menunjukkan pembentukan cincin pemendakan Ag₂CrO₄, hasil kerja pelajar Poland, rakan sebaya pembaca MT. Sudah tentu, disiarkan di YouTube:

Ia juga berbaloi menggunakan enjin carian (terutamanya yang berbentuk grafik) dengan memasukkan kata kunci yang sesuai ke dalamnya: "Liesegang rings", "Liesegang bands" atau ringkasnya "Liesegang rings".

Dalam larutan dikromat (atau kromat), keseimbangan diwujudkan antara anion

dan, bergantung kepada tindak balas persekitaran. Kerana perak(VI) kromat kurang larut daripada perak(VI) dikromat, ia mendakan.

Percubaan pertama untuk menjelaskan fenomena yang diperhatikan telah dibuat oleh Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), pemenang Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1909. Ahli kimia fizik Jerman menyatakan bahawa pemendakan memerlukan supersaturasi larutan untuk membentuk nukleus penghabluran. Sebaliknya, pembentukan cincin dikaitkan dengan fenomena resapan ion dalam medium yang menghalang pergerakannya (gelatin). Sebatian kimia dari lapisan air menembusi jauh ke dalam lapisan gelatin. Ion-ion reagen "terperangkap" digunakan untuk membentuk mendakan. dalam gelatin, yang membawa kepada penyusutan kawasan yang bersebelahan dengan sedimen (ion meresap ke arah penurunan kepekatan). Oleh kerana ketidakmungkinan penyamaan cepat kepekatan oleh perolakan (pencampuran larutan), reagen dari lapisan berair berlanggar dengan kawasan lain dengan kepekatan ion yang cukup tinggi yang terkandung dalam gelatin, hanya pada jarak dari lapisan yang sudah terbentuk? fenomena itu berulang secara berkala. Oleh itu, cincin Liesegang terbentuk hasil daripada tindak balas pemendakan yang dijalankan dalam keadaan sukar mencampurkan reagen. Bolehkah anda menerangkan pembentukan struktur berlapis beberapa mineral dengan cara yang sama? Resapan ion berlaku dalam medium tumpat magma cair.

Dunia hidup bergelanggang juga adalah hasil daripada sumber yang terhad. Bulatan syaitan? terdiri daripada cendawan (sejak dahulu lagi ia dianggap sebagai jejak tindakan "roh jahat"), ia timbul dengan cara yang mudah. Miselium tumbuh ke semua arah (di bawah tanah, hanya badan berbuah yang kelihatan di permukaan). Selepas beberapa ketika, tanah menjadi disterilkan di tengah? miselium mati, hanya tinggal di pinggir, membentuk struktur berbentuk cincin. Penggunaan sumber makanan di kawasan persekitaran tertentu juga boleh menjelaskan struktur cincin koloni bakteria dan acuan.

Eksperimen dengan cincin Liesegang boleh dijalankan di rumah (contoh eksperimen diterangkan dalam artikel; sebagai tambahan, dalam isu Młodego Technika bertarikh 8/2006, Stefan Sienkowski membentangkan eksperimen Liesegang yang asal). Walau bagaimanapun, ia patut memberi perhatian kepada penguji kepada beberapa perkara. Secara teorinya, cincin Liesegang boleh dibentuk dalam sebarang tindak balas pemendakan (kebanyakan daripada mereka tidak diterangkan dalam kesusasteraan, jadi kita boleh menjadi perintis!), Tetapi tidak semuanya membawa kepada kesan yang diingini dan hampir semua kemungkinan kombinasi reagen dalam gelatin dan larutan akueus (yang dicadangkan oleh pengarang, pengalaman akan menjadi baik). Ingat bahawa gelatin adalah protein dan dipecahkan oleh beberapa reagen (kemudian lapisan gel tidak terbentuk). Cincin yang lebih jelas harus diperoleh menggunakan tabung uji sekecil mungkin (tiub kaca tertutup juga boleh digunakan). Kesabaran adalah kunci, walau bagaimanapun, kerana sesetengah eksperimen sangat memakan masa (tetapi ia berbaloi untuk menunggu; cincin yang dibentuk dengan baik adalah mudah? Cantik!).

Walaupun pembentukan cincin Liesegang mungkin kelihatan seperti rasa ingin tahu kimia (ia tidak disebut di sekolah), ia sangat meluas dalam alam semula jadi. Adakah fenomena yang disebut dalam artikel itu merupakan contoh fenomena yang lebih luas? tindak balas ayunan kimia semasa perubahan berkala dalam kepekatan substrat berlaku. Cincin Liesegang adalah hasil daripada turun naik ini dalam ruang. Yang menarik juga ialah tindak balas yang menunjukkan turun naik kepekatan semasa proses, contohnya, perubahan berkala dalam kepekatan reagen glikolisis, kemungkinan besar, mendasari jam biologi organisma hidup.

zp8497586rq