Cincin Liesegang? kreasi alam yang menakjubkan

"Lingkaran Iblis"

Silakan lihat beberapa foto yang menunjukkan organisme hidup dan sampel alam mati: koloni bakteri pada media agar-agar, jamur yang tumbuh pada buah-buahan, jamur di halaman kota dan mineral - batu akik, perunggu, batu pasir. Apa kesamaan semua item? Ini adalah struktur mereka, yang terdiri dari lingkaran konsentris (kurang lebih terdefinisi dengan baik). Kimiawan memanggil mereka Cincin Liesegang.

Nama struktur ini berasal dari nama penemunya? Raphael Edouard Liesegang, meskipun dia bukan orang pertama yang mendeskripsikannya. Hal ini dilakukan pada tahun 1855 oleh Friedlieb Ferdinand Runge yang antara lain terlibat dalam melakukan reaksi kimia pada kertas saring. Dibuat oleh ahli kimia Jerman? Gambar yang tumbuh sendiri? () tentunya dapat dianggap sebagai cincin Liesegang pertama yang diperoleh, dan metode pembuatannya adalah kromatografi kertas. Namun, penemuan itu tidak diperhatikan dalam dunia sains? Runge melakukannya setengah abad lebih cepat dari jadwal (ahli botani Rusia Mikhail Semyonovich Tsvet, yang bekerja di Warsawa pada awal abad ke-XNUMX, adalah penemu kromatografi terkenal). Nah, ini bukan kasus pertama dalam sejarah sains; karena penemuan pun harus "datang tepat waktu".

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Kimiawan dan pengusaha Jerman di industri fotografi. Sebagai seorang ilmuwan, ia mempelajari kimia koloid dan bahan fotografi. Dia terkenal karena menemukan struktur yang dikenal sebagai cincin Liesegang.

Ketenaran penemunya diperoleh oleh R. E. Liesegang, yang dibantu oleh kombinasi keadaan (juga bukan untuk pertama kalinya dalam sejarah sains?). Pada tahun 1896, ia menjatuhkan kristal perak nitrat AgNO.₃ pada pelat kaca yang dilapisi dengan larutan kalium dikromat (VI) K₂Cr₂O₇ dalam gelatin (Liesegang tertarik pada fotografi, dan dikromat masih digunakan dalam apa yang disebut teknik mulia fotografi klasik, misalnya, dalam teknik karet dan bromin). Lingkaran konsentris endapan coklat perak(VI)Ag kromat terbentuk di sekitar kristal lapis lazuli.₂CRO₄ menarik ahli kimia Jerman. Ilmuwan memulai studi sistematis tentang fenomena yang diamati dan oleh karena itu cincin itu akhirnya dinamai menurut namanya.

Reaksi yang diamati oleh Liesegang sesuai dengan persamaan (ditulis dalam bentuk ion yang disingkat):

Dalam larutan dikromat (atau kromat), kesetimbangan terbentuk antara anion

, tergantung pada reaksi lingkungan. Karena perak(VI) kromat kurang larut dibandingkan perak(VI) dikromat, ia mengendap.

Dia membuat upaya pertama untuk menjelaskan fenomena yang diamati. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), pemenang Hadiah Nobel Kimia 1909. Ahli kimia fisika Jerman menyatakan bahwa pengendapan membutuhkan kejenuhan larutan untuk membentuk inti kristalisasi. Di sisi lain, pembentukan cincin dikaitkan dengan fenomena difusi ion dalam media yang mencegah pergerakannya (gelatin). Senyawa kimia dari lapisan air menembus jauh ke dalam lapisan gelatin. Ion-ion dari reagen "terperangkap" digunakan untuk membentuk endapan. dalam gelatin, yang menyebabkan penipisan area yang berbatasan langsung dengan sedimen (ion berdifusi ke arah penurunan konsentrasi).

Cincin Liesegang secara in vitro

Karena ketidakmungkinan pemerataan konsentrasi yang cepat dengan konveksi (pencampuran larutan), apakah reagen dari lapisan air bertabrakan dengan daerah lain dengan konsentrasi ion yang cukup tinggi yang terkandung dalam gelatin, hanya pada jarak tertentu dari lapisan yang sudah terbentuk? fenomena tersebut berulang secara berkala. Oleh karena itu, cincin Liesegang terbentuk sebagai hasil dari reaksi pengendapan yang dilakukan dalam kondisi pencampuran reagen yang sulit. Bisakah Anda menjelaskan struktur berlapis beberapa mineral dengan cara yang sama? Difusi ion terjadi dalam medium padat magma cair.

Dunia kehidupan bercincin juga merupakan hasil dari sumber daya yang terbatas. Lingkaran setan? terdiri dari jamur (sejak dahulu dianggap sebagai jejak tindakan "roh jahat"), itu muncul dengan cara yang sederhana. Miselium tumbuh ke segala arah (di bawah tanah, hanya tubuh buah yang terlihat di permukaan). Setelah beberapa saat, tanah menjadi steril di tengah? miselium mati, hanya tersisa di pinggiran, membentuk struktur berbentuk cincin. Penggunaan sumber makanan di area lingkungan tertentu juga dapat menjelaskan struktur cincin koloni bakteri dan jamur.

Eksperimen dengan Cincin Liesegang mereka dapat dilakukan di rumah (contoh eksperimen dijelaskan dalam artikel; selain itu, dalam Młodego Technika edisi 8/2006, Stefan Sienkowski mempresentasikan eksperimen asli Liesegang). Namun, ada baiknya memperhatikan beberapa poin dari eksperimen. Secara teoritis, cincin Liesegang dapat terbentuk dalam reaksi pengendapan apa pun (kebanyakan tidak dijelaskan dalam literatur, jadi kita bisa menjadi pionir!), tetapi tidak semuanya mengarah pada efek yang diinginkan dan hampir semua kemungkinan kombinasi reagen dalam gelatin dan larutan air (disarankan oleh penulis, pengalaman akan baik).

cetakan pada buah

Ingat bahwa gelatin adalah protein dan dipecah oleh beberapa reagen (maka lapisan gel tidak terbentuk). Cincin yang lebih jelas harus diperoleh dengan menggunakan tabung reaksi sekecil mungkin (tabung kaca tertutup juga dapat digunakan). Kesabaran adalah kuncinya, bagaimanapun, karena beberapa eksperimen sangat memakan waktu (tapi itu sepadan dengan menunggu; cincin yang terbentuk dengan baik itu mudah? Cantik!).

Meskipun fenomena kreativitas Cincin Liesegang mungkin bagi kita hanya keingintahuan kimia (mereka tidak menyebutkannya di sekolah), itu sangat tersebar luas di alam. Apakah fenomena yang disebutkan dalam artikel tersebut merupakan contoh dari fenomena yang jauh lebih luas? reaksi osilasi kimia selama perubahan periodik dalam konsentrasi substrat terjadi. Cincin Liesegang mereka adalah hasil dari fluktuasi dalam ruang. Yang menarik juga reaksi yang menunjukkan fluktuasi konsentrasi selama proses, misalnya, perubahan periodik dalam konsentrasi reagen glikolisis, kemungkinan besar, mendasari jam biologis organisme hidup.

Lihat pengalaman:

Kimia di web

?Jurang yang dalam? Internet berisi banyak situs yang mungkin menarik bagi ahli kimia. Namun, masalah yang berkembang adalah banyaknya data yang dipublikasikan, terkadang juga kualitasnya meragukan. Bukan? akan mengutip di sini prediksi brilian Stanislav Lem, yang lebih dari 40 tahun yang lalu dalam bukunya ?? menyatakan bahwa perluasan sumber daya informasi secara bersamaan membatasi ketersediaannya.

Oleh karena itu, di sudut kimia ada bagian di mana alamat dan deskripsi situs "kimia" paling menarik akan dipublikasikan. Terkait dengan artikel hari ini? alamat yang mengarah ke situs yang menjelaskan cincin Liesegang.

Karya asli F. F. Runge dalam bentuk digital (file PDF itu sendiri tersedia untuk diunduh di alamat singkat: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Situs web dengan alamat http://www.insilico.hu/liesegang/index.html adalah ringkasan nyata dari pengetahuan tentang cincin Liesegang? sejarah penemuan, teori pendidikan dan banyak foto.

Dan akhirnya, sesuatu yang istimewa? film yang menunjukkan pembentukan cincin presipitasi Ag₂CRO₄, karya seorang siswa Polandia, rekan pembaca MT. Tentu saja, diposting di YouTube:

Juga layak menggunakan mesin pencari (terutama yang grafis) dengan memasukkan kata kunci yang sesuai ke dalamnya: "Liesegang ring", "Liesegang band" atau hanya "Liesegang ring".

Dalam larutan dikromat (atau kromat), kesetimbangan terbentuk antara anion

dan, tergantung pada reaksi lingkungan. Karena perak(VI) kromat kurang larut dibandingkan perak(VI) dikromat, ia mengendap.

Upaya pertama untuk menjelaskan fenomena yang diamati dilakukan oleh Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), pemenang Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1909. Ahli kimia fisika Jerman menyatakan bahwa pengendapan membutuhkan kejenuhan larutan untuk membentuk inti kristalisasi. Di sisi lain, pembentukan cincin dikaitkan dengan fenomena difusi ion dalam media yang mencegah pergerakannya (gelatin). Senyawa kimia dari lapisan air menembus jauh ke dalam lapisan gelatin. Ion-ion dari reagen "terperangkap" digunakan untuk membentuk endapan. dalam gelatin, yang menyebabkan penipisan area yang berbatasan langsung dengan sedimen (ion berdifusi ke arah penurunan konsentrasi). Karena ketidakmungkinan pemerataan konsentrasi yang cepat dengan konveksi (pencampuran larutan), reagen dari lapisan air bertabrakan dengan daerah lain dengan konsentrasi ion yang cukup tinggi yang terkandung dalam gelatin, hanya pada jarak dari lapisan yang sudah terbentuk? fenomena tersebut berulang secara berkala. Dengan demikian, cincin Liesegang terbentuk sebagai hasil dari reaksi pengendapan yang dilakukan di bawah kondisi pencampuran reagen yang sulit. Bisakah Anda menjelaskan pembentukan struktur berlapis beberapa mineral dengan cara yang sama? Difusi ion terjadi dalam medium padat magma cair.

Dunia kehidupan bercincin juga merupakan hasil dari sumber daya yang terbatas. Lingkaran setan? terdiri dari jamur (sejak dahulu dianggap sebagai jejak tindakan "roh jahat"), itu muncul dengan cara yang sederhana. Miselium tumbuh ke segala arah (di bawah tanah, hanya tubuh buah yang terlihat di permukaan). Setelah beberapa saat, tanah menjadi steril di tengah? miselium mati, hanya tersisa di pinggiran, membentuk struktur berbentuk cincin. Penggunaan sumber makanan di area lingkungan tertentu juga dapat menjelaskan struktur cincin koloni bakteri dan jamur.

Eksperimen dengan cincin Liesegang dapat dilakukan di rumah (contoh eksperimen dijelaskan dalam artikel; selain itu, dalam edisi Młodego Technika tertanggal 8/2006, Stefan Sienkowski mempresentasikan eksperimen Liesegang asli). Namun, ada baiknya memperhatikan beberapa poin dari eksperimen. Secara teoritis, cincin Liesegang dapat terbentuk dalam reaksi pengendapan apa pun (kebanyakan tidak dijelaskan dalam literatur, jadi kita bisa menjadi pionir!), tetapi tidak semuanya mengarah pada efek yang diinginkan dan hampir semua kemungkinan kombinasi reagen dalam gelatin dan larutan air (disarankan oleh penulis, pengalaman akan baik). Ingat bahwa gelatin adalah protein dan dipecah oleh beberapa reagen (maka lapisan gel tidak terbentuk). Cincin yang lebih jelas harus diperoleh dengan menggunakan tabung reaksi sekecil mungkin (tabung kaca tertutup juga dapat digunakan). Kesabaran adalah kuncinya, bagaimanapun, karena beberapa eksperimen sangat memakan waktu (tapi itu sepadan dengan menunggu; cincin yang terbentuk dengan baik itu mudah? Cantik!).

Meskipun pembentukan cincin Liesegang mungkin tampak seperti keingintahuan kimiawi (tidak disebutkan di sekolah), hal ini sangat tersebar luas di alam. Apakah fenomena yang disebutkan dalam artikel tersebut merupakan contoh dari fenomena yang jauh lebih luas? reaksi osilasi kimia selama perubahan periodik dalam konsentrasi substrat terjadi. Cincin Liesegang adalah hasil dari fluktuasi ruang ini. Yang menarik juga reaksi yang menunjukkan fluktuasi konsentrasi selama proses, misalnya, perubahan periodik dalam konsentrasi reagen glikolisis, kemungkinan besar, mendasari jam biologis organisme hidup.

zp8497586rq