Liesegang шакектери? жаратылыштын кызыктуу чыгармалары

"Шайтандын айланасы"

Сураныч, тирүү организмдерди жана жансыз табияттын үлгүлөрүн көрсөткөн бир нече фотосүрөттөрдү караңыз: агар чөйрөсүндөгү бактериялардын колониясы, мөмө-жемиштерде өсүп турган көк, шаардык газондогу козу карындар жана минералдар - агат, малахит, кумдук. Бардык буюмдардын жалпылыгы эмнеде? Бул алардын түзүлүшү, (аздыр-көптүр жакшы аныкталган) концентрдик тегерекчелерден турат. Аларды химиктер деп аташат Liesegang шакектери.

Бул структуралардын аты ачуучунун атынан келип чыккан? Рафаэль Эдуард Лизеганг, бирок аларды биринчилерден болуп сүрөттөгөн эмес. Бул 1855-жылы Фридлиб Фердинанд Рунге тарабынан жасалган, ал башка нерселердин арасында фильтр кагазында химиялык реакцияларды жүргүзүүгө катышкан. Немис химиги өзү жараткан сүрөттөрбү? () албетте, биринчи Liesegang шакекчелер алынган деп эсептесе болот, жана аларды даярдоо ыкмасы кагаз хроматография болуп саналат. Бирок, ачылыш илим дүйнөсүндө байкалган жок? Рунге аны меенетунен жарым кылым мурда орундатты (XNUMX-кылымдын башында Варшавада иштеген орус ботаниги Михаил Семёнович Цвет хроматографиянын белгилуу ойлоп табуучусу). Ооба, бул илим тарыхында мындай биринчи окуя эмес; анткени ачылыштар да «өз убагында» келиши керек.

Рафаэль Эдуард Лизеганг (1869-1947)? Немис химиги жана фотосүрөт тармагындагы ишкер. Окумуштуу катары коллоиддердин химиясын жана фотоматериалдарды изилдеген. Ал Liesegang шакекчелери деп аталган структураларды ачуу менен белгилүү болгон.

Ачуучунун атагын R. E. Liesegang алган, ага жагдайлардын айкалышы жардам берген (ошондой эле илим тарыхында биринчи жолу эмеспи?). 1896-жылы ал күмүш нитраты AgNO кристалын түшүргөн.₃ калий дихроматынын (VI) эритмеси менен капталган айнек табакка К₂Cr₂O₇ желатинде (Лизеганг фотографияга кызыккан, ал эми дихроматтар азыркыга чейин классикалык фотографиянын асыл техникалары деп аталган нерселерде, мисалы, резина жана бром техникасында колдонулат). Күмүш (VI)Ag хроматынын күрөң чөкмөлөрүнүн концентрдик тегерекчелери лапис лазули кристалынын айланасында пайда болгон.₂CrO₄ немис химиги кызыктырды. Окумуштуу байкалган кубулушту системалуу изилдөөнү баштаган жана ошондуктан шакекчелер акыры анын ысмы менен аталган.

Лизеганг байкаган реакция теңдемеге туура келген (кыскартылган иондук түрдө жазылган):

Бихроматтык (же хроматтык) эритмеде аниондордун ортосунда тең салмактуулук орнойт

, чөйрөнүн реакциясына жараша. Күмүш (VI) хромат күмүш (VI) бихроматына караганда аз эригендиктен, ал чөктүрөт.

Ал байкалган кубулушту түшүндүрүүгө биринчи аракет жасаган. Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), 1909-жылы химия боюнча Нобель сыйлыгынын лауреаты. Немис физик химиги жаан-чачын кристаллдашуу ядролорун пайда кылуу үчүн эритменин ашыкча каныккандыгын талап кылат деп айткан. Экинчи жагынан, шакекчелердин пайда болушу иондордун кыймылына тоскоол болгон чөйрөдө (желатин) диффузиялоо кубулушу менен байланышкан. Суу катмарынан чыккан химиялык кошулма желатин катмарына терең кирет. «Капылган» реагенттин иондору чөкмө пайда кылуу үчүн колдонулат. желатинде, бул чөкмөлөргө дароо чектеш аймактардын түгөнүп кетишине алып келет (иондор концентрациясынын төмөндөшү тарапка тарайт).

Liesegang шакектери in vitro

Конвекция (эритмелерди аралаштыруу) жолу менен концентрацияларды тез теңдештирүү мүмкүн болбогондуктан, суулуу катмардан чыккан реагент желатиндин курамындагы иондордун жетишерлик жогорку концентрациясы бар башка аймак менен мурда түзүлгөн катмардан белгилүү аралыкта гана кагылышып кетеби? көрүнүш мезгил-мезгили менен кайталанат. Демек, Лизеганг шакекчелери реагенттерди татаал аралаштыруу шартында жүргүзүлгөн тундурма реакциясынын натыйжасында пайда болот. Кээ бир минералдардын катмарлуу түзүлүшүн ушуга окшоштуруп түшүндүрүп бере аласызбы? Иондордун диффузиясы эриген магманын тыгыз чөйрөсүндө жүрөт.

шакекчелүү тирүү дүйнө да чектелген ресурстардын натыйжасы болуп саналат. Шайтандын чөйрөсү? козу карындардан турат (байыркы убактан бери ал "жаман рухтардын" аракетинин изи деп эсептелген), ал жөнөкөй жол менен пайда болот. Мицелий ар тараптан өсөт (жер астында, бетинде мөмөлүү денелер гана көрүнөт). Бир аз убакыт өткөндөн кийин, топурак борборунда стерилденген болот? мицелия өлүп, периферияда гана калып, шакек сымал түзүлүштү пайда кылат. айлана-чөйрөнүн кээ бир аймактарында тамак-аш ресурстарын пайдалануу, ошондой эле бактерия жана көк колониялардын шакек түзүлүшүн түшүндүрө алат.

менен эксперименттер Liesegang шакектери алар үйдө жүргүзүлүшү мүмкүн (эксперименттин мисалы макалада сүрөттөлөт; андан тышкары, Młodego Technika 8/2006 санында Стефан Сиенковски Лизегангдын оригиналдуу экспериментин көрсөткөн). Бирок, экспериментаторлордун көңүлүн бир нече пунктка буруу керек. Теориялык жактан алганда, Liesegang шакекчелери кандайдыр бир жаан-чачын реакциясында түзүлүшү мүмкүн (алардын көбү адабиятта сүрөттөлгөн эмес, ошондуктан биз пионер боло алабыз!), бирок алардын бардыгы эле каалаган эффектке алып келе бербейт жана желатиндеги жана реагенттердин дээрлик бардык мүмкүн болгон комбинациялары. суу эритмеси (автор тарабынан сунушталат, тажрыйбасы жакшы болот).

жемиштерге көгөрүп

Желатин протеин экенин жана кээ бир реагенттер тарабынан ыдыраарын унутпаңыз (андан кийин гель катмары пайда болбойт). Мүмкүн болушунча кичине пробиркаларды колдонуу менен айкыныраак шакекчелерди алуу керек (мөөрү жабылган айнек түтүктөрдү да колдонсо болот). Сабырдуулук маанилүү, бирок кээ бир эксперименттер абдан көп убакытты талап кылат (бирок күтүүгө арзырлык; жакшы түзүлгөн шакекчелер оңой? Кооз!).

Чыгармачылыктын феномени болсо да Liesegang шакектери бизге химиялык кызыгуу гана сезилиши мүмкүн (мектептерде бул жөнүндө айтышпайт), табиятта абдан кеңири таралган. Макалада айтылган феномен алда канча кеңири көрүнүштүн мисалыбы? субстраттын концентрациясынын мезгил-мезгили менен өзгөрүп турган химиялык термелүү реакциялары. Liesegang шакектери алар мейкиндиктеги бул терец-дештердин натыйжасы. Процесс учурунда концентрациялардын термелүүсүн көрсөткөн реакциялар да кызыгууну туудурат, мисалы, гликолиз реагенттеринин концентрациясынын мезгил-мезгили менен өзгөрүшү, кыязы, тирүү организмдердин биологиялык саатынын негизинде жатат.

Тажрыйбаны көрүү:

Интернетте химия

?Туңгуюк? Интернетте химикти кызыктырган көптөгөн сайттар бар. Бирок, өсүп келе жаткан көйгөй - жарыяланган маалыматтардын көптүгү, кээде сапаты да күмөндүү. Жокбу? бул жерде Станислав Лемдин жаркыраган божомолдорун келтирет, ал мындан 40 жылдан ашык мурда өзүнүн китебинде ?? маалымат ресурстарын кеңейтүү бир эле учурда алардын жеткиликтүүлүгүн чектейт деп жарыялады.

Ошондуктан, химиянын бурчунда эң кызыктуу «химиялык» сайттардын даректери жана сүрөттөмөлөрү жарыялана турган бөлүм бар. Бүгүнкү макалага байланыштуубу? Liesegang шакекчелерин сүрөттөгөн сайттарга алып баруучу даректер.

Санарип түрүндө F. F. Runge оригиналдуу иши (PDF файлы өзү кыскартылган дарек боюнча жүктөп алуу үчүн жеткиликтүү: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Дареги менен сайт http://www.insilico.hu/liesegang/index.html Liesegang шакектери жөнүндө билимдин чыныгы жыйнагы болуп саналат? ачылыш тарыхы, билим берүү теориялары жана көптөгөн сүрөттөр.

Акыр-аягы, өзгөчө бир нерсе? Ag жаан-чачындын шакекчесинин пайда болушун көрсөткөн тасма₂CrO₄, Польшалык студенттин эмгеги, МТ окурмандарынын курбу. Албетте, YouTube сайтында жарыяланган:

Ошондой эле издөө тутумун (айрыкча графикалык) колдонууга арзырлык, ага ылайыктуу ачкыч сөздөрдү киргизүү керек: "Liesegang шакектери", "Liesegang топтору" же жөн эле "Liesegang шакектери".

Бихроматтык (же хроматтык) эритмеде аниондордун ортосунда тең салмактуулук орнойт

жана чөйрөнүн реакциясына жараша. Күмүш (VI) хромат күмүш (VI) бихроматына караганда аз эригендиктен, ал чөктүрөт.

Байкоочу кубулушту түшүндүрүүгө биринчи аракет 1853-жылы химия боюнча Нобель сыйлыгынын лауреаты Вильгельм Фридрих Оствальд (1932-1909) тарабынан жасалган. Немис физик химиги жаан кристаллдашуу ядролорун пайда кылуу үчүн эритменин ашыкча каныкуусун талап кылат деп айткан. Экинчи жагынан, шакекчелердин пайда болушу иондордун кыймылына тоскоол болгон чөйрөдө (желатин) диффузиялоо кубулушу менен байланышкан. Суу катмарынан чыккан химиялык кошулма желатин катмарына терең кирет. «Капылган» реагенттин иондору чөкмө пайда кылуу үчүн колдонулат. желатиндеги, бул чөкмөгө дароо чектеш аймактардын түгөнүп кетишине алып келет (иондор концентрациясынын төмөндөшү тарапка тарайт). Конвекция (эритмелерди аралаштыруу) жолу менен концентрацияларды тез теңдештирүү мүмкүн болбогондуктан, суулуу катмардан чыккан реагент желатиндин курамындагы иондордун жетишерлик жогорку концентрациясы бар башка аймак менен, түзүлүп калган катмардан алыстыкта гана кагылышат? көрүнүш мезгил-мезгили менен кайталанат. Ошентип, Лизеганг шакекчелери реагенттерди татаал аралаштыруу шартында жүргүзүлүүчү тундурма реакциясынын натыйжасында пайда болот. Кээ бир минералдардын катмарлуу түзүлүшүнүн пайда болушун ушул сыяктуу түшүндүрүп бере аласызбы? Иондордун диффузиясы эриген магманын тыгыз чөйрөсүндө жүрөт.

Liesegang шакекчелери менен эксперименттер үйдө жүргүзүлүшү мүмкүн (эксперименттин мисалы макалада сүрөттөлөт; андан тышкары, Młodego Technika журналынын 8/2006-жылдагы санында Stefan Sienkowski Liesegang оригиналдуу экспериментин көрсөткөн). Бирок, экспериментаторлордун көңүлүн бир нече пунктка буруу керек. Теориялык жактан алганда, Liesegang шакекчелери кандайдыр бир жаан-чачын реакциясында түзүлүшү мүмкүн (алардын көбү адабиятта сүрөттөлгөн эмес, ошондуктан биз пионер боло алабыз!), бирок алардын бардыгы эле каалаган эффектке алып келе бербейт жана желатиндеги жана реагенттердин дээрлик бардык мүмкүн болгон комбинациялары. суу эритмеси (автор тарабынан сунушталат, тажрыйбасы жакшы болот). Желатин протеин экенин жана кээ бир реагенттер тарабынан ыдыраарын унутпаңыз (андан кийин гель катмары пайда болбойт). Мүмкүн болушунча кичине пробиркаларды колдонуу менен айкыныраак шакекчелерди алуу керек (мөөрү жабылган айнек түтүктөрдү да колдонсо болот). Сабырдуулук маанилүү, бирок кээ бир эксперименттер абдан көп убакытты талап кылат (бирок күтүүгө арзырлык; жакшы түзүлгөн шакекчелер оңой? Кооз!).

Liesegang шакекчесинин пайда болушу химиялык кызыгуу сыяктуу көрүнсө да (мектептерде айтылбайт), табиятта абдан кеңири таралган. Макалада айтылган феномен алда канча кеңири көрүнүштүн мисалыбы? субстраттын концентрациясынын мезгил-мезгили менен өзгөрүп турган химиялык термелүү реакциялары. Liesegang шакекчелери космостогу бул термелүүлөрдүн натыйжасы. Процесс учурунда концентрациялардын термелүүсүн көрсөткөн реакциялар да кызыгууну туудурат, мисалы, гликолиз реагенттеринин концентрациясынын мезгил-мезгили менен өзгөрүшү, кыязы, тирүү организмдердин биологиялык саатынын негизинде жатат.

zp8497586rq