ҳалқаҳои Liesegang? офаридаҳои ҷолиби табиат
"Доираи шайтон"
Лутфан, ба якчанд аксҳо нигаред, ки организмҳои зинда ва намунаҳои табиати беҷонро тасвир мекунанд: колонияи бактерияҳо дар муҳити агар, қолаби дар меваҳо мерӯяд, занбӯруғҳо дар алафзори шаҳр ва минералҳо - агат, малахит, санги рег. Ҳама объектҳо чӣ чизи умумӣ доранд? Ин сохтори онҳост, ки аз доираҳои консентрикӣ (камтар ё камтар муайяншуда) иборат аст. Химикхо онхоро даъват мекунанд ҳалқаҳои Liesegang.
Номи ин иншоот аз номи кашфкунанда бармеояд? Рафаэл Эдуард Лизеганг, гарчанде ки ӯ аввалин касе набуд, ки онҳоро тавсиф кард. Инро дар соли 1855 Фридлиб Фердинанд Рунге, ки аз ҷумла дар анҷом додани реаксияҳои кимиёвӣ дар коғази филтр иштирок дошт, анҷом дода буд. Аз ҷониби кимиёгари олмонӣ офарида шудааст?Тасвирҳои худрӯй? () албатта аввалин ҳалқаҳои Liesegang ба даст овардашуда ҳисобида мешавад ва усули тайёр кардани онҳо хроматографияи коғазӣ буд. Аммо бозёфт дар олами илм ба назар нарасид? Рунге ин корро ним аср пеш аз мухлат ичро кард (ботаники рус Михаил Семёнович Цвет, ки дар ибтидои асри XNUMX дар Варшава кор мекард, ихтироъкори машхури хроматография мебошад). Хуб, ин дар таърихи илм бори аввал нест; охир, хатто кашфиётхо бояд «дар вакташ оянд».
Рафаэл Эдуард Лизеганг (1869-1947)? Химик ва соҳибкори олмонӣ дар соҳаи аксбардорӣ. У хамчун олим химияи коллоидхо ва материалхои фотографиро меомухт. Вай бо кашфи сохторҳои маъруф бо ҳалқаҳои Liesegang машҳур буд.
Шӯҳрати кашфкунандаро R. E. Liesegang ба даст овард, ки ба ӯ омезиши вазъиятҳо кӯмак кард (инчунин бори аввал дар таърихи илм нест?). Дар соли 1896 ӯ як кристали нитрати нуқра AgNO-ро партофт.3 дар табақи шишагине, ки бо маҳлули дихромати калий (VI) К2Cr2O7 дар желатин (Лизеганг ба суратгирй шавку хавас дошт ва дихроматхо то хол дар усулхои ба ном начибонаи суратгирии классикй, масалан, дар техникаи каучук ва бром истифода мешаванд). Доираҳои консентрикии боришоти қаҳваранги нуқра(VI)Ag дар атрофи булӯри лапис лазули ба вуҷуд омадаанд.2Щаҳваранг4 химики немис шавкманд буд. Олим ба омӯзиши мунтазами падидаи мушоҳидашуда шурӯъ кард ва аз ин рӯ, ҳалқаҳо дар ниҳоят ба номи ӯ гузошта шуданд.
Реаксияи мушоҳидакардаи Лизеганг ба муодила мувофиқат кард (дар шакли ихтисоршудаи ионӣ навишта шудааст):
Дар маҳлули дихроматӣ (ё хроматӣ) байни анионҳо мувозинат муқаррар карда мешавад
, вобаста ба реаксияи муҳити зист. Азбаски хромати нуқра (VI) нисбат ба дихромати нуқра (VI) камтар ҳалшаванда аст, боришот мешавад.
Вай аввалин кушиши шарх додани ходисаи мушохидашударо кард. Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), барандаи ҷоизаи Нобел дар соли 1909 дар соҳаи химия. Химики физикии олмонӣ изҳор дошт, ки боришот барои ба вуҷуд омадани ядроҳои кристаллизатсия аз ҳад зиёд сер шудани маҳлулро талаб мекунад. Аз тарафи дигар, пайдоиши ҳалқаҳо бо падидаи паҳншавии ионҳо дар муҳити атроф, ки ба ҳаракати онҳо халал мерасонад (желатин) алоқаманд аст. Пайвастани химиявии қабати об ба қабати желатин чуқур ворид мешавад. Ионҳои реагенти "дармондашуда" барои ба вуҷуд овардани боришот истифода мешаванд. дар желатин, ки боиси кам шудани минтақаҳои бевосита дар назди таҳшин мегардад (ионҳо ба самти камшавии консентратсия паҳн мешаванд).
Ҳалқаҳои Liesegang in vitro
Аз сабаби имконнопазирии зуд баробар кардани консентратсияҳо тавассути конвексия (омехтани маҳлулҳо) оё реагент аз қабати обӣ бо дигар минтақаи дорои консентратсияи нокифояи ионҳои дар желатин мавҷудбуда танҳо дар масофаи муайян аз қабати аллакай ташаккулёфта бархӯрда мешавад? ходиса давра ба давра такрор мешавад. Аз ин рӯ, ҳалқаҳои Лизеганг дар натиҷаи реаксияи боришот, ки дар шароити омехтаи душвори реактивҳо сурат мегиранд, ба вуҷуд меоянд. Оё шумо метавонед сохтори қабатии баъзе маъданҳоро ҳамин тавр шарҳ диҳед? Диффузияи ионҳо дар муҳити зичи магмаи гудохта ба амал меояд.
Ҷаҳони зиндаи ҳалқавӣ низ натиҷаи захираҳои маҳдуд аст. Доираи шайтон? аз занбурўѓњо иборат аст (аз ќадим осори амали «арвоњи бад» њисоб мешуд), ба таври оддї ба вуљуд меояд. Мицелия дар ҳама самтҳо мерӯяд (дар зери замин дар рӯи замин танҳо ҷисмҳои мевадор намоёнанд). Пас аз чанде, хок дар марказ стерилизатсия мешавад? мицелий нобуд шуда, танхо дар периферия мемонад ва сохтори ҳалқашаклро ташкил медиҳад. Истифодаи захираҳои ғизоӣ дар минтақаҳои муайяни муҳити зист инчунин метавонад сохтори ҳалқаи колонияҳои бактериявӣ ва қолабиро шарҳ диҳад.
Тачрибахо бо ҳалқаҳои Liesegang онҳо метавонанд дар хона гузаронида шаванд (намунаи таҷриба дар мақола тасвир шудааст; илова бар ин, дар шумораи 8/2006 Młodego Technika, Стефан Сиенковски таҷрибаи аслии Лизеганг пешниҳод кардааст). Бо вуҷуди ин, бояд диққати таҷрибакунандагонро ба якчанд нукта ҷалб кард. Аз ҷиҳати назариявӣ, ҳалқаҳои Liesegang метавонанд дар ҳама гуна реаксияҳои боришот ташкил карда шаванд (аксарияти онҳо дар адабиёт тавсиф карда нашудаанд, бинобар ин мо метавонем пешрав шавем!), аммо на ҳамаашон ба таъсири дилхоҳ оварда мерасонанд ва қариб ҳама комбинатсияи имконпазири реагентҳо дар желатин ва маҳлули обӣ (аз ҷониби муаллиф пешниҳод шудааст, таҷриба хуб хоҳад буд).
қолаб дар мева
Дар хотир доред, ки желатин сафеда аст ва аз ҷониби баъзе реактивҳо шикаста мешавад (пас қабати гелӣ ба вуҷуд намеояд). Ҳалқаҳои равшантарро бо истифода аз пробиркаҳои то ҳадди имкон хурд ба даст овардан лозим аст (найҳои шишагини мӯҳрдорро низ истифода бурдан мумкин аст). Бо вуҷуди ин, сабр муҳим аст, зеро баъзе таҷрибаҳо вақти зиёдро талаб мекунанд (аммо интизор шудан меарзад; ҳалқаҳои хуб ташаккулёфта осонанд? Зебо!).
Хол он ки падидаи эчодкорй ҳалқаҳои Liesegang шояд ба назари мо факат кунчковии химиявй намояд (дар мактабхо дар ин бора ёдовар намешаванд), вай дар табиат хеле пахн шудааст. Оё падидаи дар мақола зикршуда намунаи падидаи хеле васеътар аст? реаксияҳои тербистони химиявӣ, ки дар рафти онҳо давра ба давра тағирёбии консентратсияи субстрат ба амал меояд. ҳалқаҳои Liesegang ки онхо натичаи ин тагьиротхои фазой кайхон мебошанд. Инчунин реаксияњое љолибанд, ки таѓйирёбии консентратсияњоро њангоми процесс нишон медињанд, масалан, таѓйирёбии даврии консентратсияи реагентњои гликолизї, эњтимол, асоси соати биологии организмњои зинда мебошад.
Таҷрибаро бубинед:
Химия дар веб
?варта? Дар Интернет сайтҳои зиёде мавҷуданд, ки метавонанд барои кимиёвӣ таваҷҷӯҳ кунанд. Бо вуҷуди ин, мушкилоти афзоянда фаровонии маълумоти нашршуда, баъзан сифати шубҳанок аст. Не? дар ин чо пешгуихои дурахшони Станислав Лемро, ки зиёда аз 40 сол пеш дар китоби худ ?? эълон кард, ки васеъ намудани захирахои информационй дар як вакт дастрасии онхоро махдуд мекунад.
Аз ин рӯ, дар гӯшаи химия бахше мавҷуд аст, ки дар он суроғаҳо ва тавсифи сайтҳои ҷолибтарин "кимиёвӣ" чоп карда мешаванд. Вобаста ба мақолаи имрӯза? суроғаҳое, ки ба сайтҳое оварда мерасонанд, ки ҳалқаҳои Liesegangро тавсиф мекунанд.
Кори аслии F. F. Runge дар шакли рақамӣ (худи файли PDF барои зеркашӣ дар суроғаи кӯтоҳшуда дастрас аст: http://tinyurl.com/38of2mv):
http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.
Вебсайт бо суроға http://www.insilico.hu/liesegang/index.html маҷмӯаи воқеии дониш дар бораи ҳалқаҳои Liesegang аст? таърихи кашфиёт, назарияхои тарбия ва бисьёр суратхо.
Ва ниҳоят, чизи махсус? филм, ки ташаккули ҳалқаи боришот Ag нишон медиҳад2Щаҳваранг4, кори студенти Польша, хамсолони хонандагони МТ. Албатта, дар YouTube интишор шудааст:
Инчунин зарур аст, ки системаи ҷустуҷӯиро (махсусан графикӣ) бо ворид кардани калимаҳои мувофиқ ба он истифода баред: "rings Liesegang", "Liesegang bands" ё танҳо "Liesegang rings".
Дар маҳлули дихроматӣ (ё хроматӣ) байни анионҳо мувозинат муқаррар карда мешавад
ва вобаста ба реаксияи муҳити зист. Азбаски хромати нуқра (VI) нисбат ба дихромати нуқра (VI) камтар ҳалшаванда аст, боришот мешавад.
Аввалин кӯшиши шарҳ додани падидаи мушоҳидашударо Вилҳелм Фридрих Оствальд (1853-1932), барандаи ҷоизаи Нобел дар соҳаи химия дар соли 1909 анҷом дод. Химики физикии олмонӣ изҳор дошт, ки боришот барои ба вуҷуд омадани ядроҳои кристаллизатсия аз ҳад зиёд сер шудани маҳлулро талаб мекунад. Аз тарафи дигар, пайдоиши ҳалқаҳо бо падидаи паҳншавии ионҳо дар муҳити атроф, ки ба ҳаракати онҳо халал мерасонад (желатин) алоқаманд аст. Пайвастани химиявии қабати об ба қабати желатин чуқур ворид мешавад. Ионҳои реагенти "дармондашуда" барои ба вуҷуд овардани боришот истифода мешаванд. дар желатин, ки боиси кам шудани минтақаҳои бевосита дар назди таҳшин мегардад (ионҳо ба самти камшавии консентратсия паҳн мешаванд). Аз сабаби имконнопазирии зуд баробар кардани консентратсияҳо тавассути конвексия (омехтани маҳлулҳо) реагент аз қабати обӣ бо дигар минтақаи дорои консентратсияи кофии ионҳои дар желатин мавҷудбуда, танҳо дар масофаи аз қабати аллакай ташаккулёфта бархӯрда мешавад? ходиса давра ба давра такрор мешавад. Ҳамин тариқ, ҳалқаҳои Лизеганг дар натиҷаи реаксияи боришот, ки дар шароити омехтаи душвори реактивҳо сурат мегиранд, ба вуҷуд меоянд. Метавонед пайдоиши сохтори қабатии баъзе маъданҳоро ҳамин тавр шарҳ диҳед? Диффузияи ионҳо дар муҳити зичи магмаи гудохта ба амал меояд.
Ҷаҳони зиндаи ҳалқавӣ низ натиҷаи захираҳои маҳдуд аст. Доираи шайтон? аз занбурўѓњо иборат аст (аз ќадим осори амали «арвоњи бад» њисоб мешуд), ба таври оддї ба вуљуд меояд. Мицелия дар ҳама самтҳо мерӯяд (дар зери замин дар рӯи замин танҳо ҷисмҳои мевадор намоёнанд). Пас аз чанде, хок дар марказ стерилизатсия мешавад? мицелий нобуд шуда, танхо дар периферия мемонад ва сохтори ҳалқашаклро ташкил медиҳад. Истифодаи захираҳои ғизоӣ дар минтақаҳои муайяни муҳити зист инчунин метавонад сохтори ҳалқаи колонияҳои бактериявӣ ва қолабиро шарҳ диҳад.
Таҷрибаҳоро бо ҳалқаҳои Liesegang дар хона гузаронидан мумкин аст (намунаи таҷриба дар мақола тавсиф шудааст; илова бар ин, дар шумораи Młodego Technika аз 8/2006, Стефан Сиенковски таҷрибаи аслии Лизеганг пешниҳод кардааст). Бо вуҷуди ин, бояд диққати таҷрибакунандагонро ба якчанд нукта ҷалб кард. Аз ҷиҳати назариявӣ, ҳалқаҳои Liesegang метавонанд дар ҳама гуна реаксияҳои боришот ташкил карда шаванд (аксарияти онҳо дар адабиёт тавсиф карда нашудаанд, бинобар ин мо метавонем пешрав шавем!), аммо на ҳамаашон ба таъсири дилхоҳ оварда мерасонанд ва қариб ҳама комбинатсияи имконпазири реагентҳо дар желатин ва маҳлули обӣ (аз ҷониби муаллиф пешниҳод шудааст, таҷриба хуб хоҳад буд). Дар хотир доред, ки желатин сафеда аст ва аз ҷониби баъзе реактивҳо шикаста мешавад (пас қабати гелӣ ба вуҷуд намеояд). Ҳалқаҳои равшантарро бо истифода аз пробиркаҳои то ҳадди имкон хурд ба даст овардан лозим аст (найҳои шишагини мӯҳрдорро низ истифода бурдан мумкин аст). Бо вуҷуди ин, сабр муҳим аст, зеро баъзе таҷрибаҳо вақти зиёдро талаб мекунанд (аммо интизор шудан меарзад; ҳалқаҳои хуб ташаккулёфта осонанд? Зебо!).
Гарчанде ки ташаккули ҳалқаи Лизеганг метавонад як кунҷковии кимиёвӣ ба назар расад (дар ин бора дар мактабҳо зикр нашудааст), он дар табиат хеле васеъ паҳн шудааст. Оё падидаи дар мақола зикршуда намунаи падидаи хеле васеътар аст? реаксияҳои тербистони химиявӣ, ки дар рафти онҳо давра ба давра тағирёбии консентратсияи субстрат ба амал меояд. Ҳалқаҳои Liesegang натиҷаи ин тағирот дар фазо мебошанд. Инчунин реаксияњое љолибанд, ки таѓйирёбии консентратсияњоро њангоми процесс нишон медињанд, масалан, таѓйирёбии даврии консентратсияи реагентњои гликолизї, эњтимол, асоси соати биологии организмњои зинда мебошад.
zp8497586rq
