丽色刚戒指? 迷人的大自然创造
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丽色刚戒指? 迷人的大自然创造

“恶魔之环”

请看几张展示生物体的照片和无生命自然界的样本:琼脂培养基上的细菌菌落、水果上生长的霉菌、城市草坪上的真菌和矿物质——玛瑙、孔雀石、砂岩。 所有物品的共同点是什么? 这是它们的结构,由(或多或少定义明确的)同心圆组成。 化学家称他们为 丽色刚环.

这些结构的名字来源于发现者的名字? Raphael Edouard Liesegang,尽管他不是第一个描述它们的人。 这是 1855 年由 Friedlieb Ferdinand Runge 完成的,他参与了在滤纸上进行化学反应等工作。 由德国化学家创造?自生图像? ()当然可以认为是第一个获得的李色刚环,其制备方法是纸层析。 然而,这一发现并没有引起科学界的注意? 龙格提前半个世纪做到了(俄罗斯植物学家米哈伊尔·谢苗诺维奇·茨维特,XNUMX世纪初在华沙工作,是著名的色谱发明者)。 好吧,这不是科学史上的第一个这样的案例。 因为即使是发现也必须“准时到来”。

拉斐尔·爱德华·利瑟冈(1869-1947)? 德国化学家和摄影行业的企业家。 作为一名科学家,他研究胶体和照相材料的化学。 他因发现被称为 Liesegang 环的结构而闻名。

发现者的名声是由 R. E. Liesegang 赢得的,他得到了多种情况的帮助(这在科学史上也不是第一次?)。 1896年,他掉落了一块硝酸银AgNO晶体。3 在涂有重铬酸钾 (VI) K 溶液的玻璃板上2Cr2O7 在明胶中(Lesegang 对摄影很感兴趣,重铬酸盐仍然用于所谓的经典摄影的高贵技术,例如橡胶和溴技术)。 在青金石晶体周围形成铬酸银 (VI)Ag 棕色沉淀的同心圆。24 感兴趣的德国化学家。 科学家开始对观察到的现象进行系统研究,因此这些环最终以他的名字命名。

Liesegang 观察到的反应对应于方程式(以缩写离子形式编写):

在重铬酸盐(或铬酸盐)溶液中,阴离子之间建立平衡

,取决于环境的反应。 由于铬酸银 (VI) 的溶解度低于重铬酸银 (VI),因此会沉淀。

他第一次尝试解释观察到的现象。 威廉·弗里德里希·奥斯特瓦尔德 (1853-1932),1909 年诺贝尔化学奖获得者。 德国物理化学家指出,沉淀需要溶液过饱和才能形成结晶核。 另一方面,环的形成与离子在阻止其运动的介质(明胶)中的扩散现象有关。 来自水层的化合物深入到明胶层。 “捕获的”试剂的离子用于形成沉淀。 在明胶中,这导致紧邻沉积物的区域耗尽(离子向浓度降低的方向扩散)。

Liesegang 体外环

由于不可能通过对流(溶液混合)快速均衡浓度,水层中的试剂是否与明胶中含有足够高离子浓度的另一个区域碰撞,仅在距已经形成的层一定距离处? 这种现象周期性地重复。 因此,由于在试剂难以混合的条件下进行沉淀反应,会形成李色刚环。 你能用类似的方式解释一些矿物的层状结构吗? 离子的扩散发生在稠密的熔融岩浆介质中。

环状生物世界也是资源有限的结果。 恶魔之环? 由蘑菇组成(自古以来就被认为是“邪灵”活动的痕迹),它的产生方式很简单。 菌丝体向各个方向生长(在地下,只有子实体在地表可见)。 过了一会儿,土壤在中心被消毒了? 菌丝体死亡,仅留在外围,形成环状结构。 环境某些区域对食物资源的利用也可以解释细菌和霉菌菌落的环状结构。

实验用 丽色刚环 它们可以在家中进行(文章中描述了一个实验示例;此外,在 8/2006 年的 Młodego Technika 杂志中,Stefan Sienkowski 介绍了 Liesegang 的原始实验)。 然而,有几点值得实验者注意。 理论上,Lesegang 环可以在任何沉淀反应中形成(其中大多数没有在文献中描述,因此我们可以成为先驱!),但并非所有这些都能产生预期的效果,并且几乎所有可能的试剂组合在明胶和水溶液(作者建议,体验会好)。

在水果上发霉

请记住,明胶是一种蛋白质,会被一些试剂分解(然后不会形成凝胶层)。 应使用尽可能小的试管获得更明显的环(也可以使用密封的玻璃管)。 然而,耐心是关键,因为一些实验非常耗时(但值得等待;形状良好的戒指很容易?漂亮!)。

虽然创意现象 丽色刚环 在我们看来可能只是一种化学好奇心(他们在学校里没有提到它),它在自然界中非常普遍。 文章中提到的现象是更广泛现象的一个例子吗? 化学振荡反应,在此期间发生底物浓度的周期性变化。 丽色刚环 它们是这些空间波动的结果。 感兴趣的还有在该过程中表现出浓度波动的反应,例如糖酵解试剂浓度的周期性变化,很可能是生物体生物钟的基础。

见经验:

网络化学

?深渊? Internet 包含许多化学家可能感兴趣的站点。 然而,一个日益严重的问题是公布的数据过多,有时质量也令人怀疑。 不是? 将在这里引用斯坦尼斯拉夫·莱姆(Stanislav Lem)的精彩预测,他 40 多年前在他的书中? 宣称信息资源的扩展同时限制了它们的可用性。

因此,在化学一角有一个部分,其中将发布最有趣的“化学”站点的地址和描述。 与今天的文章有关吗? 指向描述 Liesegang 环的站点的地址。

F. F. Runge 的数字版原作(PDF 文件本身可在缩短地址下载: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

有地址的网站 http://www.insilico.hu/liesegang/index.html 是关于 Liesegang 戒指的真正知识纲要吗? 发现的历史、教育理论和许多照片。

最后,有什么特别的吗? 显示银沉淀环形成的薄膜24,一位波兰学生的作品,一位 MT 读者的同行。 当然,在 YouTube 上发布:

通过在其中输入适当的关键字来使用搜索引擎(尤其是图形引擎)也是值得的:“Lesegang ring”、“Lesegang band”或简单的“Lesegang ring”。

在重铬酸盐(或铬酸盐)溶液中,阴离子之间建立平衡

并且,取决于环境的反应。 由于铬酸银 (VI) 的溶解度低于重铬酸银 (VI),因此会沉淀。

1853 年诺贝尔化学奖获得者威廉·弗里德里希·奥斯特瓦尔德 (Wilhelm Friedrich Ostwald) (1932-1909) 首次尝试解释观察到的现象。 德国物理化学家指出,沉淀需要溶液过饱和才能形成结晶核。 另一方面,环的形成与离子在阻止其运动的介质(明胶)中的扩散现象有关。 来自水层的化合物深入到明胶层。 “捕获的”试剂的离子用于形成沉淀。 在明胶中,这导致紧邻沉积物的区域耗尽(离子向浓度降低的方向扩散)。 由于不可能通过对流(溶液混合)快速均衡浓度,水层中的试剂与明胶中含有足够高离子浓度的另一个区域发生碰撞,仅在与已经形成的层相距一定距离处? 这种现象周期性地重复。 因此,由于在试剂难以混合的条件下进行沉淀反应而形成李泽冈环。 你能用类似的方式解释一些矿物层状结构的形成吗? 离子的扩散发生在稠密的熔融岩浆介质中。

环状生物世界也是资源有限的结果。 恶魔之环? 由蘑菇组成(自古以来就被认为是“邪灵”活动的痕迹),它的产生方式很简单。 菌丝体向各个方向生长(在地下,只有子实体在地表可见)。 过了一会儿,土壤在中心被消毒了? 菌丝体死亡,仅留在外围,形成环状结构。 环境某些区域对食物资源的利用也可以解释细菌和霉菌菌落的环状结构。

可以在家中进行 Liesegang 环实验(文章中描述了一个实验示例;此外,在 8 年 2006 月的 Młodego Technika 杂志中,Stefan Sienkowski 介绍了原始的 Liesegang 实验)。 然而,有几点值得实验者注意。 理论上,任何沉淀反应都可以形成 Liesegang 环(其中大部分没有在文献中描述,因此我们可以成为先驱!),但并非所有这些都能产生预期的效果,并且几乎所有可能的试剂组合在明胶和水溶液(作者建议,体验会好)。 请记住,明胶是一种蛋白质,会被一些试剂分解(然后不会形成凝胶层)。 应使用尽可能小的试管获得更明显的环(也可以使用密封的玻璃管)。 然而,耐心是关键,因为一些实验非常耗时(但值得等待;形状良好的戒指很容易?漂亮!)。

虽然 Liesegang 环的形成可能看起来像是一种化学奇事(学校里没有提到),但它在自然界中非常普遍。 文章中提到的现象是更广泛现象的一个例子吗? 化学振荡反应,在此期间发生底物浓度的周期性变化。 Liesegang环是这些空间波动的结果。 感兴趣的还有在该过程中表现出浓度波动的反应,例如糖酵解试剂浓度的周期性变化,很可能是生物体生物钟的基础。

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