Liesegang modrwyau? creadigaethau rhyfeddol o natur

"Cylch y Diafol"

Edrychwch ar ychydig o ffotograffau yn dangos organebau byw a samplau o natur difywyd: cytref o facteria ar gyfrwng agar, llwydni yn tyfu ar ffrwythau, ffyngau ar lawnt dinas a mwynau - agate, malachit, tywodfaen. Beth sydd gan bob eitem yn gyffredin? Dyma eu strwythur, sy'n cynnwys cylchoedd consentrig (mwy neu lai wedi'u diffinio'n dda). Mae cemegwyr yn eu galw Liesegang modrwyau.

Daw enw'r strwythurau hyn o enw'r darganfyddwr? Raphael Edouard Liesegang, er nad ef oedd y cyntaf i'w disgrifio. Gwnaethpwyd hyn ym 1855 gan Friedlieb Ferdinand Runge, a oedd yn ymwneud, ymhlith pethau eraill, â chynnal adweithiau cemegol ar bapur hidlo. Wedi'i greu gan gemydd o'r Almaen? Delweddau hunan-dyfu? () yn sicr gellir ei ystyried y modrwyau Liesegang cyntaf a gafwyd, a'r dull o'u paratoi yw cromatograffaeth papur. Fodd bynnag, ni sylwyd ar y darganfyddiad ym myd gwyddoniaeth? Gwnaeth Runge hyn hanner canrif yn gynt na'r disgwyl (mae'r botanegydd Rwsiaidd Mikhail Semyonovich Tsvet, a oedd yn gweithio yn Warsaw ar ddechrau'r XNUMXfed ganrif, yn ddyfeisiwr cromatograffaeth adnabyddus). Wel, nid dyma'r achos cyntaf o'i fath yn hanes gwyddoniaeth; canys rhaid i ddarganfyddiadau hyd yn oed "ddod ar amser."

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Cemegydd Almaeneg ac entrepreneur yn y diwydiant ffotograffiaeth. Fel gwyddonydd, astudiodd gemeg coloidau a deunyddiau ffotograffig. Roedd yn enwog am ddarganfod strwythurau a elwir yn gylchoedd Liesegang.

Enillwyd enwogrwydd y darganfyddwr gan R. E. Liesegang, a gynorthwywyd gan gyfuniad o amgylchiadau (hefyd nid am y tro cyntaf yn hanes gwyddoniaeth?). Ym 1896, gollyngodd grisial o arian nitrad AgNO.₃ ar blât gwydr wedi ei araenu â hydoddiant o potasiwm deucromad (VI) K₂Cr₂O₇ mewn gelatin (roedd gan Liesegang ddiddordeb mewn ffotograffiaeth, ac mae deucromatau yn dal i gael eu defnyddio yn y technegau bonheddig hyn a elwir yn ffotograffiaeth glasurol, er enghraifft, yn y dechneg o rwber a bromin). Cylchoedd consentrig o waddodiad brown arian(VI)Ag cromad yn ffurfio o amgylch grisial lapis lazuli.₂CrO₄ diddordeb y fferyllydd Almaenig. Dechreuodd y gwyddonydd astudiaeth systematig o'r ffenomen a arsylwyd ac felly cafodd y modrwyau eu henwi ar ei ôl yn y pen draw.

Roedd yr adwaith a arsylwyd gan Liesegang yn cyfateb i'r hafaliad (wedi'i ysgrifennu mewn ffurf ïonig gryno):

Mewn hydoddiant deucromad (neu gromad), sefydlir ecwilibriwm rhwng yr anionau

, yn dibynnu ar adwaith yr amgylchedd. Oherwydd bod cromad arian(VI) yn llai hydawdd na deucromad arian(VI), mae'n gwaddodi.

Gwnaeth yr ymgais gyntaf i egluro'r ffenomen a arsylwyd. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), enillydd Gwobr Nobel mewn Cemeg 1909. Dywedodd cemegydd ffisegol yr Almaen fod dyodiad yn gofyn am or-ddirlawnder yr hydoddiant er mwyn ffurfio niwclysau crisialu. Ar y llaw arall, mae ffurfio cylchoedd yn gysylltiedig â ffenomen tryledu ïonau mewn cyfrwng sy'n atal eu symudiad (gelatin). Mae'r cyfansoddyn cemegol o'r haen ddŵr yn treiddio'n ddwfn i'r haen gelatin. Defnyddir ïonau'r adweithydd "wedi'i ddal" i ffurfio gwaddod. mewn gelatin, sy'n arwain at ddisbyddu ardaloedd sy'n union gerllaw'r gwaddod (mae ïonau'n ymledu i gyfeiriad lleihau crynodiad).

Mae Liesegang yn canu in vitro

Oherwydd ei bod yn amhosibl cydraddoli crynodiadau'n gyflym trwy ddarfudiad (cymysgu hydoddiannau), a yw'r adweithydd o'r haen ddyfrllyd yn gwrthdaro â rhanbarth arall gyda chrynodiad digon uchel o ïonau sydd wedi'u cynnwys mewn gelatin, dim ond pellter penodol o'r haen sydd eisoes wedi'i ffurfio? mae'r ffenomen yn cael ei ailadrodd o bryd i'w gilydd. Felly, mae cylchoedd Liesegang yn cael eu ffurfio o ganlyniad i'r adwaith dyddodiad a wneir o dan amodau cymysgu'r adweithyddion yn anodd. Allwch chi egluro strwythur haenog rhai mwynau mewn ffordd debyg? Mae trylediad ïonau yn digwydd mewn cyfrwng trwchus o fagma tawdd.

Mae'r byd byw cylchog hefyd yn ganlyniad adnoddau cyfyngedig. Cylch y diafol? yn cynnwys madarch (o'r hen amser fe'i hystyriwyd yn olion o weithred "gwirodydd drwg"), mae'n codi mewn ffordd syml. Mae mycelium yn tyfu i bob cyfeiriad (o dan y ddaear, dim ond cyrff hadol sydd i'w gweld ar yr wyneb). Ar ôl ychydig, mae'r pridd yn cael ei sterileiddio yn y canol? mae'r myseliwm yn marw, gan aros ar yr ymylon yn unig, gan ffurfio strwythur siâp cylch. Gall y defnydd o adnoddau bwyd mewn rhai meysydd o'r amgylchedd hefyd esbonio strwythur cylch cytrefi bacteriol a llwydni.

Arbrofion gyda Liesegang modrwyau gellir eu cynnal gartref (disgrifir enghraifft o arbrawf yn yr erthygl; yn ogystal, yn rhifyn 8/2006 o Młodego Technika, cyflwynodd Stefan Sienkowski arbrawf gwreiddiol Liesegang). Fodd bynnag, mae'n werth talu sylw arbrofwyr i sawl pwynt. Yn ddamcaniaethol, gellir ffurfio cylchoedd Liesegang mewn unrhyw adwaith dyddodiad (nid yw'r rhan fwyaf ohonynt yn cael eu disgrifio yn y llenyddiaeth, felly gallwn ddod yn arloeswyr!), Ond nid yw pob un ohonynt yn arwain at yr effaith a ddymunir a bron pob cyfuniad posibl o adweithyddion mewn gelatin a hydoddiant dyfrllyd (a awgrymir gan yr awdur, bydd profiad yn dda).

llwydni ar ffrwythau

Cofiwch fod gelatin yn brotein ac yn cael ei dorri i lawr gan rai adweithyddion (yna nid yw haen gel yn cael ei ffurfio). Dylid cael cylchoedd mwy amlwg gan ddefnyddio tiwbiau prawf mor fach â phosibl (gellir defnyddio tiwbiau gwydr wedi'u selio hefyd). Mae amynedd yn allweddol, fodd bynnag, gan fod rhai arbrofion yn cymryd llawer o amser (ond mae'n werth aros; mae modrwyau wedi'u ffurfio'n dda yn hawdd? Hardd!).

Er bod y ffenomen o greadigrwydd Liesegang modrwyau Gall ymddangos i ni yn unig chwilfrydedd cemegol (nid ydynt yn sôn amdano mewn ysgolion), mae'n eang iawn ei natur. A yw'r ffenomen a grybwyllir yn yr erthygl yn enghraifft o ffenomen llawer ehangach? adweithiau osgiliadol cemegol lle mae newidiadau cyfnodol yng nghrynodiad y swbstrad yn digwydd. Liesegang modrwyau maent yn ganlyniad i'r amrywiadau hyn yn y gofod. O ddiddordeb hefyd mae adweithiau sy'n dangos amrywiadau mewn crynodiadau yn ystod y broses, er enghraifft, newidiadau cyfnodol yn y crynodiadau o adweithyddion glycolysis, yn fwyaf tebygol, wrth wraidd cloc biolegol organebau byw.

Gweler profiad:

Cemeg ar y we

?Affwys? Mae'r Rhyngrwyd yn cynnwys llawer o wefannau a allai fod o ddiddordeb i fferyllydd. Fodd bynnag, problem gynyddol yw'r gormodedd o ddata cyhoeddedig, weithiau hefyd o ansawdd amheus. Ddim? Bydd yn dyfynnu yma y rhagfynegiadau gwych o Stanislav Lem, sydd fwy na 40 mlynedd yn ôl yn ei lyfr ?? datgan bod ehangu adnoddau gwybodaeth ar yr un pryd yn cyfyngu ar eu hargaeledd.

Felly, yng nghornel cemeg mae adran lle bydd cyfeiriadau a disgrifiadau o'r safleoedd "cemegol" mwyaf diddorol yn cael eu cyhoeddi. Yn gysylltiedig ag erthygl heddiw? cyfeiriadau sy'n arwain at safleoedd sy'n disgrifio cylchoedd Liesegang.

Gwaith gwreiddiol F. F. Runge ar ffurf ddigidol (mae’r ffeil PDF ei hun ar gael i’w lawrlwytho yn y cyfeiriad byr: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Gwefan gyda chyfeiriad http://www.insilico.hu/liesegang/index.html yn grynodeb go iawn o wybodaeth am gylchoedd Liesegang? hanes y darganfyddiad, damcaniaethau addysg a llu o ffotograffau.

Ac yn olaf, rhywbeth arbennig? ffilm yn dangos Ag ffurfio cylch dyddodiad₂CrO₄, gwaith myfyriwr Pwyleg, cyfoedion o ddarllenwyr MT. Wrth gwrs, wedi'i bostio ar YouTube:

Mae hefyd yn werth defnyddio peiriant chwilio (yn enwedig un graffigol) trwy roi'r allweddeiriau priodol ynddo: “Cylchoedd Liesegang”, “bandiau Liesegang” neu yn syml “Cylchoedd Liesegang”.

Mewn hydoddiant deucromad (neu gromad), sefydlir ecwilibriwm rhwng yr anionau

ac, yn dibynnu ar ymateb yr amgylchedd. Oherwydd bod cromad arian(VI) yn llai hydawdd na deucromad arian(VI), mae'n gwaddodi.

Gwnaed yr ymgais gyntaf i egluro'r ffenomen a welwyd gan Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), enillydd Gwobr Nobel mewn Cemeg ym 1909. Dywedodd cemegydd ffisegol yr Almaen fod dyodiad yn gofyn am or-ddirlawnder yr hydoddiant er mwyn ffurfio niwclysau crisialu. Ar y llaw arall, mae ffurfio cylchoedd yn gysylltiedig â ffenomen tryledu ïonau mewn cyfrwng sy'n atal eu symudiad (gelatin). Mae'r cyfansoddyn cemegol o'r haen ddŵr yn treiddio'n ddwfn i'r haen gelatin. Defnyddir ïonau'r adweithydd "wedi'i ddal" i ffurfio gwaddod. mewn gelatin, sy'n arwain at ddisbyddu ardaloedd sy'n union gerllaw'r gwaddod (mae ïonau'n ymledu i gyfeiriad lleihau crynodiad). Oherwydd ei bod yn amhosibl cydraddoli crynodiadau'n gyflym trwy ddarfudiad (cymysgu hydoddiannau), mae'r adweithydd o'r haen ddyfrllyd yn gwrthdaro â rhanbarth arall gyda chrynodiad digon uchel o ïonau a gynhwysir mewn gelatin, dim ond bellter o'r haen sydd eisoes wedi'i ffurfio? mae'r ffenomen yn cael ei ailadrodd o bryd i'w gilydd. Felly, mae cylchoedd Liesegang yn cael eu ffurfio o ganlyniad i'r adwaith dyddodiad a wneir o dan amodau cymysgu'r adweithyddion yn anodd. A allwch chi egluro ffurfiant strwythur haenog rhai mwynau mewn ffordd debyg? Mae trylediad ïonau yn digwydd mewn cyfrwng trwchus o fagma tawdd.

Mae'r byd byw cylchog hefyd yn ganlyniad adnoddau cyfyngedig. Cylch y diafol? yn cynnwys madarch (o'r hen amser fe'i hystyriwyd yn olion o weithred "gwirodydd drwg"), mae'n codi mewn ffordd syml. Mae mycelium yn tyfu i bob cyfeiriad (o dan y ddaear, dim ond cyrff hadol sydd i'w gweld ar yr wyneb). Ar ôl ychydig, mae'r pridd yn cael ei sterileiddio yn y canol? mae'r myseliwm yn marw, gan aros ar yr ymylon yn unig, gan ffurfio strwythur siâp cylch. Gall y defnydd o adnoddau bwyd mewn rhai meysydd o'r amgylchedd hefyd esbonio strwythur cylch cytrefi bacteriol a llwydni.

Gellir cynnal arbrofion gyda modrwyau Liesegang gartref (disgrifir enghraifft o arbrawf yn yr erthygl; yn ogystal, yn rhifyn Młodego Technika dyddiedig 8/2006, cyflwynodd Stefan Sienkowski yr arbrawf Liesegang gwreiddiol). Fodd bynnag, mae'n werth talu sylw arbrofwyr i sawl pwynt. Yn ddamcaniaethol, gellir ffurfio cylchoedd Liesegang mewn unrhyw adwaith dyddodiad (nid yw'r rhan fwyaf ohonynt yn cael eu disgrifio yn y llenyddiaeth, felly gallwn ddod yn arloeswyr!), Ond nid yw pob un ohonynt yn arwain at yr effaith a ddymunir a bron pob cyfuniad posibl o adweithyddion mewn gelatin a hydoddiant dyfrllyd (a awgrymir gan yr awdur, bydd profiad yn dda). Cofiwch fod gelatin yn brotein ac yn cael ei dorri i lawr gan rai adweithyddion (yna nid yw haen gel yn cael ei ffurfio). Dylid cael cylchoedd mwy amlwg gan ddefnyddio tiwbiau prawf mor fach â phosibl (gellir defnyddio tiwbiau gwydr wedi'u selio hefyd). Mae amynedd yn allweddol, fodd bynnag, gan fod rhai arbrofion yn cymryd llawer o amser (ond mae'n werth aros; mae modrwyau wedi'u ffurfio'n dda yn hawdd? Hardd!).

Er y gall ffurfio cylch Liesegang ymddangos fel chwilfrydedd cemegol (nid yw'n cael ei grybwyll mewn ysgolion), mae'n eang iawn ei natur. A yw'r ffenomen a grybwyllir yn yr erthygl yn enghraifft o ffenomen llawer ehangach? adweithiau osgiliadol cemegol lle mae newidiadau cyfnodol yng nghrynodiad y swbstrad yn digwydd. Mae modrwyau Liesegang yn ganlyniad i'r amrywiadau hyn yn y gofod. O ddiddordeb hefyd mae adweithiau sy'n dangos amrywiadau mewn crynodiadau yn ystod y broses, er enghraifft, newidiadau cyfnodol yn y crynodiadau o adweithyddion glycolysis, yn fwyaf tebygol, wrth wraidd cloc biolegol organebau byw.

zp8497586rq