Liesegang-jelenség
2013/06/19 15:08
1112 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

A mintázatképződési folyamatok előállítása időigényes, de annál látványosabb kísérletekkel valósíthatók meg. Ezek első lépését adják annak az útnak, amely elvezet az állatok bőrének csíkosságának, foltosságának megértéséhez.

liesegangkep2

Jellegzetes színes reakciókat vagy a többszörösen telítetlen vegyületek átalakulása, vagy az oldott állapotú ionok találkozása adja. Az utóbbi persze nem olyan gyors, ha az ionokat kristályos formában keverjük össze. A helyhez kötött rezgéseket végző részecskék csak a kristály felszínén képesek hatásosan ütközni. Ha oldószerrel szabaddá tesszük az ionokat, a hidrát burok ellenére a részecskék mozgása rendkívül felgyorsul.

Az ionok mozgásának lassítása

Az ionok diffúziós mozgása a kocsonyás állapotban lassúvá teszi a kémiai átalakulásokat és az oldatok keveredését a gél állapot megakadályozza. A gélek sok szempontból szilárd anyag sajátságait, más szempontból a folyadékok tulajdonságait mutatják. Nincs bennük áramlás, nem lehet őket összekeverni és a sűrűségkülönbség alapján se keverednek benne az összetevők. Intenzív színváltozással járó ionreakciók, ha gél állapotban mennek végbe, akkor térben elkülöníthető gyűrűk, vagy csíkok jönnek létre.

A kísérlet menetének leírása

Forró zselatin oldatban kanálhegynyi kálium-dikromátot (K2Cr2O7) oldunk fel. Kevés zselatint vízben 80-90 °C-ra melegítünk, de nem forralunk. Ebből egy petricsészébe vékony folyadékréteget öntünk. Lehűlés után, amely 5-10 perc alatt végbemegy, az oldat kocsonyásodik és gél keletkezik. A gél tetejére, a petricsésze közepére töményebb ezüstnitrát-oldatot cseppentünk. A két oldatkoncentráció különbsége egy nagyságrendű legyen körülbelül.

2Ag+ + Cr2O72-  → Ag2Cr2O7

A csepp környéke gyorsan vörösesbarna színű lesz. A kísérlet érdekessége, hogy a csapadék nem egy összefüggő foltot alkot, hanem sötét és világosabb gyűrűk alakulnak ki, sőt néhány le is "válik". Szép eredményt másnapra vagy még hosszabb idő után várhatunk.

  liesegangkep0

Az ezüstnitrát lassan a gélbe diffundál és a két vegyület csapadékképződési reakciója miatt létrejön a vízben oldhatatlan színes csapadék. A jelenséget az első tanulmányozójáról, Raphael Eduard Liesegangról (1869-1947) nevezték el, aki cikket közölt a csapadékmintázatok témakörben. Más rendszerekkel is próbálkozhatunk, például kobalt-klorid + ammónia, vagy ólom-nitrát + kálium-jodid oldatokkal.

A mintázat előfordulása

A mintázatképződésre sok példát találhatunk a természetben, az ásványokban és kőzetekben megfigyelhető mintákra, csíkokra, gyűrűkre, vagy az állatok bőrén (zebra, zsiráf, tigris, leopárd, mélytengeri halak) létrejövő alakzatokra gondolva.

További érdekes oldalak

Siegler Gábor cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál