Liesegang бөгж үү? Байгалийн гайхалтай бүтээлүүд

"Чөтгөрийн тойрог"

Амьд организм ба амьгүй байгалийн дээжийг харуулсан цөөн хэдэн гэрэл зургийг харна уу: агарын тэжээллэг орчинд бактерийн колони, жимс жимсгэнэ дээр ургаж буй хөгц, хотын зүлгэн дээрх мөөгөнцөр, оникс, малахит, элсэн чулуу зэрэг эрдэс бодисууд. Бүх зүйлд юу нийтлэг байдаг вэ? Энэ бол төвлөрсөн тойргуудаас бүрдэх (их бага хэмжээгээр тодорхойлогдсон) бүтэц юм. Химичид тэднийг дууддаг Liesegang бөгж.

Эдгээр байгууламжийн нэр нь нээгчийн нэрнээс гаралтай юу? Рафаэль Эдуард Лизеганг хэдийгээр тэднийг анхлан дүрсэлсэнгүй. Үүнийг 1855 онд шүүлтүүрийн цаасан дээр химийн урвал явуулахад оролцсон Фридлиб Фердинанд Рунге хийсэн. Германы химич бүтээсэн үү?Өөртөө ургуулсан зургууд уу? () нь мэдээжийн хэрэг олж авсан анхны Liesegang цагираг гэж үзэж болох бөгөөд тэдгээрийг бэлтгэх арга нь цаасан хроматографи юм. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны ертөнцөд нээлт анзаарагдсангүй? Рунге үүнийг хугацаанаасаа хагас зуун жилийн өмнө хийсэн (XNUMX-р зууны эхээр Варшавт ажиллаж байсан Оросын ургамал судлаач Михаил Семёнович Цвет бол хроматографийн нэрт зохион бүтээгч юм). Энэ бол шинжлэх ухааны түүхэн дэх анхны тохиолдол биш юм; Учир нь нээлтүүд хүртэл "цагтаа ирэх" ёстой.

Рафаэль Эдуард Лизеганг (1869-1947)? Германы химич, гэрэл зургийн салбарын бизнес эрхлэгч. Эрдэмтний хувьд тэрээр коллоид болон гэрэл зургийн материалын химийг судалжээ. Тэрээр Liesegang цагираг гэгддэг бүтцийг нээсэн гэдгээрээ алдартай.

Нээгчийн алдар нэрийг Р.Э.Лизеганг олж авсан бөгөөд түүнд олон нөхцөл байдал тусалсан (мөн шинжлэх ухааны түүхэнд анх удаагаа биш үү?). 1896 онд тэрээр AgNO мөнгөн нитратын талстыг унагав.₃ калийн бихромат (VI) К-ийн уусмалаар бүрсэн шилэн хавтан дээр₂Cr₂O₇ желатин дээр (Лизеганг гэрэл зураг сонирхож байсан бөгөөд дихроматуудыг сонгодог гэрэл зургийн эрхэм техник гэж нэрлэгддэг, жишээлбэл, резин, бромын техникт ашигладаг хэвээр байна). Мөнгө(VI)Ag хроматын хүрэн тунадасны төвлөрсөн тойрог нь номин чулуун талстыг тойрон үүссэн.₂CrO₄ Германы химичийг сонирхож байсан. Эрдэмтэн ажиглагдсан үзэгдлийн талаар системтэй судалгаа хийж эхэлсэн тул цагиргууд эцэст нь түүний нэрээр нэрлэгджээ.

Liesegang-ийн ажигласан урвал нь тэгшитгэлтэй тохирч (товчилсон ион хэлбэрээр бичсэн):

Дихромат (эсвэл хромат) уусмалд анионуудын хооронд тэнцвэр тогтдог

, хүрээлэн буй орчны урвалаас хамаарна. Мөнгө (VI) хромат нь мөнгөний (VI) бихроматаас бага уусдаг тул тунадас үүсгэдэг.

Тэрээр ажиглагдсан үзэгдлийг тайлбарлах анхны оролдлогыг хийсэн. Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), 1909 оны химийн салбарын Нобелийн шагналын эзэн. Германы физик химич хур тунадас нь талстжих цөмийг үүсгэхийн тулд уусмалын хэт ханалтыг шаарддаг гэж мэдэгджээ. Нөгөөтэйгүүр, цагираг үүсэх нь ионуудын хөдөлгөөнийг саатуулдаг орчинд (желатин) тархах үзэгдэлтэй холбоотой юм. Усны давхаргаас үүссэн химийн нэгдэл нь желатин давхаргад гүн нэвтэрдэг. "Барьсан" урвалжийн ионууд нь тунадас үүсгэхэд ашиглагддаг. желатин дахь тунадастай нэн даруй зэргэлдээх хэсгүүдийг шавхахад хүргэдэг (ионууд концентрацийг бууруулах чиглэлд тархдаг).

Liesegang цагираг in vitro

Конвекцоор (уусмалыг холих) концентрацийг хурдан тэнцүүлэх боломжгүй тул усан давхаргаас гарсан урвалж нь желатинд агуулагдах ионуудын хангалттай өндөр концентрацитай өөр бүстэй, зөвхөн үүссэн давхаргаас тодорхой зайд мөргөлддөг үү? үзэгдэл үе үе давтагддаг. Тиймээс урвалжуудыг холих хэцүү нөхцөлд хур тунадасны урвалын үр дүнд Liesegang цагиргууд үүсдэг. Зарим ашигт малтмалын давхаргын бүтцийг ижил төстэй байдлаар тайлбарлаж чадах уу? Хайлсан магмын өтгөн орчинд ионуудын тархалт явагддаг.

Бөгжний амьд ертөнц нь хязгаарлагдмал нөөцийн үр дүн юм. Чөтгөрийн тойрог уу? мөөгнөөс бүрдсэн (энэ нь эрт дээр үеэс "муу сүнс" -ийн үйл ажиллагааны ул мөр гэж тооцогддог байсан), энэ нь энгийн байдлаар үүсдэг. Мицели нь бүх чиглэлд ургадаг (газар доор, зөвхөн жимсний бие нь гадаргуу дээр харагдаж байна). Хэсэг хугацааны дараа хөрс нь төвд ариутгагддаг? мицели нь үхэж, зөвхөн захад үлдэж, цагираг хэлбэртэй бүтэц үүсгэдэг. Хүрээлэн буй орчны тодорхой хэсэгт хүнсний нөөцийг ашиглах нь нянгийн болон хөгц мөөгөнцрийн колонийн цагирагийн бүтцийг тайлбарлаж болно.

-тай хийсэн туршилтууд Liesegang бөгж тэдгээрийг гэртээ хийж болно (туршилтын жишээг нийтлэлд тайлбарласан болно; үүнээс гадна Młodego Technika сэтгүүлийн 8/2006 дугаарт Стефан Сиенковски Лизегангийн анхны туршилтыг танилцуулсан). Гэсэн хэдий ч туршилтчдын хэд хэдэн зүйлд анхаарлаа хандуулах нь зүйтэй. Онолын хувьд, Liesegang цагираг нь ямар ч хур тунадасны урвалд үүсч болно (тэдгээрийн ихэнх нь уран зохиолд тодорхойлогдоогүй тул бид анхдагчид болж чадна!), Гэвч тэдгээр нь бүгд хүссэн үр дүнд хүргэдэггүй бөгөөд желатин болон химийн бодис дахь урвалжуудын бараг бүх боломжит хослолыг бий болгодог. усан уусмал (зохиогчийн санал болгосон, туршлага сайн байх болно).

жимс дээрх хөгц

Желатин нь уураг бөгөөд зарим урвалжаар задардаг (дараа нь гель давхарга үүсэхгүй) гэдгийг санаарай. Илүү тод томруун цагиргийг туршилтын хоолойг аль болох бага хэмжээгээр авах шаардлагатай (битүүмжилсэн шилэн хоолойг бас ашиглаж болно). Гэсэн хэдий ч зарим туршилтууд маш их цаг хугацаа шаарддаг тул тэвчээртэй байх нь чухал (гэхдээ хүлээх нь үнэ цэнэтэй юм; сайн хэлбэртэй цагиргууд амархан байдаг уу? Сайхан!).

Хэдийгээр бүтээлч байдлын үзэгдэл Liesegang бөгж Бидэнд зөвхөн химийн сониуч зан мэт санагдаж магадгүй (тэд үүнийг сургуульд дурддаггүй), энэ нь байгальд маш өргөн тархсан байдаг. Нийтлэлд дурдсан үзэгдэл нь илүү өргөн хүрээний үзэгдлийн жишээ мөн үү? субстратын концентрацийн үе үе өөрчлөгддөг химийн хэлбэлзлийн урвалууд. Liesegang бөгж тэдгээр нь орон зай дахь эдгээр хэлбэлзлийн үр дүн юм. Үйл явцын явцад концентрацийн хэлбэлзлийг харуулсан урвалууд нь сонирхолтой байдаг, жишээлбэл, гликолизийн урвалжуудын концентраци үе үе өөрчлөгдөж байдаг нь амьд организмын биологийн цагийн суурь юм.

Туршлагыг харах:

Вэб дээрх хими

?Ангал? Интернет нь химичийг сонирхож болох олон сайтуудыг агуулдаг. Гэсэн хэдий ч өсөн нэмэгдэж буй асуудал бол нийтлэгдсэн өгөгдлийн хэт их тоо, заримдаа чанар нь эргэлзээтэй байдаг. Үгүй гэж үү? 40 гаруй жилийн өмнө номондоо бичсэн Станислав Лемийн гайхалтай таамаглалыг энд иш татах болно. Мэдээллийн нөөцийг өргөжүүлэх нь тэдний хүртээмжийг нэгэн зэрэг хязгаарлаж байна гэж тунхаглав.

Тиймээс химийн буланд хамгийн сонирхолтой "химийн" сайтуудын хаяг, тайлбарыг нийтлэх хэсэг бий. Өнөөдрийн нийтлэлтэй холбоотой юу? Liesegang бөгжийг дүрсэлсэн сайтууд руу хөтлөх хаягууд.

F. F. Runge-ийн анхны бүтээл дижитал хэлбэрээр (PDF файлыг өөрөө товчилсон хаягаар татаж авах боломжтой: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Хаягтай вэбсайт http://www.insilico.hu/liesegang/index.html Liesegang бөгжний талаархи мэдлэгийн жинхэнэ эмхэтгэл мөн үү? нээлтийн түүх, боловсролын онол, олон гэрэл зураг.

Эцэст нь ямар нэг онцгой зүйл байна уу? Ag хур тунадасны цагираг үүсэхийг харуулсан кино₂CrO₄, МТ-ийн уншигчдын үе тэнгийн Польш оюутны бүтээл. Мэдээжийн хэрэг, YouTube дээр байрлуулсан:

"Liesegang rings", "Liesegang bands" эсвэл зүгээр л "Liesegang rings" гэсэн тохирох түлхүүр үгсийг оруулснаар хайлтын системийг (ялангуяа график) ашиглах нь зүйтэй.

Дихромат (эсвэл хромат) уусмалд анионуудын хооронд тэнцвэр тогтдог

мөн хүрээлэн буй орчны урвалаас хамаарна. Мөнгө (VI) хромат нь мөнгөний (VI) бихроматаас бага уусдаг тул тунадас үүсгэдэг.

Ажиглагдсан үзэгдлийг тайлбарлах анхны оролдлогыг 1853 онд Химийн салбарын Нобелийн шагналт Вильгельм Фридрих Оствальд (1932-1909) хийсэн. Германы физик химич хур тунадас нь талстжих цөмийг үүсгэхийн тулд уусмалын хэт ханалтыг шаарддаг гэж мэдэгджээ. Нөгөө талаас, цагираг үүсэх нь ионуудын хөдөлгөөнийг саатуулдаг орчинд (желатин) тархах үзэгдэлтэй холбоотой юм. Усны давхаргаас үүссэн химийн нэгдэл нь желатин давхаргад гүн нэвтэрдэг. "Бүртгэгдсэн" урвалжийн ионууд нь тунадас үүсгэхэд ашиглагддаг. желатин дахь тунадастай нэн даруй зэргэлдээх хэсгүүдийг шавхахад хүргэдэг (ионууд нь концентраци буурах чиглэлд тархдаг). Конвекцоор (уусмалыг холих) концентрацийг хурдан тэнцүүлэх боломжгүй тул усан давхаргаас гарсан урвалж нь желатинд агуулагдах ионуудын хангалттай өндөр концентрацитай өөр бүстэй мөргөлдөж, зөвхөн үүссэн давхаргаас хол зайд байна уу? үзэгдэл үе үе давтагддаг. Ийнхүү урвалжуудыг холих хэцүү нөхцөлд хур тунадасны урвалын үр дүнд Liesegang цагираг үүсдэг. Зарим ашигт малтмалын давхраалаг бүтэц үүссэнийг үүнтэй адил тайлбарлаж чадах уу? Хайлсан магмын өтгөн орчинд ионуудын тархалт явагддаг.

Liesegang цагирагтай туршилтыг гэртээ хийж болно (туршилтын жишээг нийтлэлд тайлбарласан болно; үүнээс гадна Młodego Technika сэтгүүлийн 8/2006 оны дугаарт Стефан Сиенковски анхны Liesegang туршилтыг танилцуулсан). Гэсэн хэдий ч туршилтчдын хэд хэдэн зүйлд анхаарлаа хандуулах нь зүйтэй. Онолын хувьд, Liesegang цагираг нь ямар ч хур тунадасны урвалд үүсч болно (тэдгээрийн ихэнх нь уран зохиолд тодорхойлогдоогүй тул бид анхдагчид болж чадна!), Гэвч тэдгээр нь бүгд хүссэн үр дүнд хүргэдэггүй бөгөөд желатин болон химийн бодис дахь урвалжуудын бараг бүх боломжит хослолыг бий болгодог. усан уусмал (зохиогчийн санал болгосон, туршлага сайн байх болно). Желатин нь уураг бөгөөд зарим урвалжаар задардаг (дараа нь гель давхарга үүсдэггүй) гэдгийг санаарай. Илүү тод томруун цагиргийг туршилтын хоолойг аль болох бага хэмжээгээр авах шаардлагатай (битүүмжилсэн шилэн хоолойг бас ашиглаж болно). Тэвчээртэй байх нь чухал, гэхдээ зарим туршилтууд нь маш их цаг хугацаа шаарддаг (гэхдээ хүлээх нь үнэ цэнэтэй юм; сайн хэлбэртэй цагиргууд амархан? Сайхан!).

Хэдийгээр Liesegang цагираг үүсэх нь химийн сониуч зан мэт санагдаж болох ч (сургуулиудад үүнийг дурдаагүй) байгальд маш өргөн тархсан байдаг. Нийтлэлд дурдсан үзэгдэл нь илүү өргөн хүрээний үзэгдлийн жишээ мөн үү? субстратын концентрацийн үе үе өөрчлөгддөг химийн хэлбэлзлийн урвалууд. Liesegang цагиргууд нь орон зай дахь эдгээр хэлбэлзлийн үр дүн юм. Үйл явцын явцад концентрацийн хэлбэлзлийг харуулсан урвалууд нь сонирхолтой байдаг, жишээлбэл, гликолизийн урвалжуудын концентраци үе үе өөрчлөгдөж байдаг нь амьд организмын биологийн цагийн суурь юм.

zp8497586rq