लिसेगांग के छल्ले? प्रकृति की मनमोहक रचना
"शैतान का घेरा"
कृपया जीवित जीवों और निर्जीव प्रकृति के नमूनों को दिखाते हुए कुछ तस्वीरें देखें: अगर माध्यम पर बैक्टीरिया की एक कॉलोनी, फलों पर उगने वाली फफूंद, शहर के लॉन पर कवक और खनिज - अगेट, मैलाकाइट, बलुआ पत्थर। सभी वस्तुओं में क्या समानता है? यह उनकी संरचना है, जिसमें (अधिक या कम अच्छी तरह से परिभाषित) संकेंद्रित वृत्त शामिल हैं। रसायनज्ञ उन्हें कहते हैं लिसेगैंग बजता है.
इन संरचनाओं का नाम खोजकर्ता के नाम से आया है? राफेल एडौर्ड लिसेगैंग, हालांकि वह उनका वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति नहीं थे। यह 1855 में फ्रेडलीब फर्डिनेंड रनगे द्वारा किया गया था, जो फिल्टर पेपर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को करने में शामिल थे। एक जर्मन रसायनज्ञ द्वारा बनाया गया? स्व-विकसित चित्र? () निश्चित रूप से लीसेगैंग के पहले प्राप्त छल्ले माने जा सकते हैं, और उनकी तैयारी की विधि पेपर क्रोमैटोग्राफी है। हालाँकि, विज्ञान की दुनिया में खोज पर ध्यान नहीं दिया गया था? रंज ने इसे समय से आधी सदी पहले किया था (रूसी वनस्पतिशास्त्री मिखाइल शिमोनोविच त्सवेट, जिन्होंने XNUMXवीं सदी की शुरुआत में वारसॉ में काम किया था, क्रोमैटोग्राफी के जाने-माने आविष्कारक हैं)। खैर, विज्ञान के इतिहास में इस तरह का यह पहला मामला नहीं है; यहां तक कि खोजों के लिए "समय पर आना चाहिए।"
राफेल एडुआर्ड लिसेगैंग (1869-1947)? फ़ोटोग्राफ़ी उद्योग में जर्मन रसायनज्ञ और उद्यमी। एक वैज्ञानिक के रूप में, उन्होंने कोलाइड्स और फोटोग्राफिक सामग्रियों के रसायन विज्ञान का अध्ययन किया। वह लिसेगैंग रिंग्स के नाम से जानी जाने वाली संरचनाओं की खोज के लिए प्रसिद्ध थे।
खोजकर्ता की प्रसिद्धि आर. ई. लिसेगैंग द्वारा अर्जित की गई थी, जिन्हें परिस्थितियों के संयोजन से मदद मिली थी (विज्ञान के इतिहास में पहली बार भी नहीं?)। 1896 में, उन्होंने सिल्वर नाइट्रेट AgNO का एक क्रिस्टल गिराया।3 पोटेशियम डाइक्रोमेट (VI) K के घोल से लेपित कांच की प्लेट पर2Cr2O7 जिलेटिन में (लिसेगैंग को फोटोग्राफी में रुचि थी, और डाइक्रोमेट्स का उपयोग अभी भी शास्त्रीय फोटोग्राफी की तथाकथित महान तकनीकों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, रबर और ब्रोमीन की तकनीक में)। लैपिस लाजुली क्रिस्टल के चारों ओर सिल्वर (VI) Ag क्रोमेट के भूरे अवक्षेप के संकेंद्रित वृत्त बनते हैं।2सीआरओ4 जर्मन रसायनज्ञ की दिलचस्पी थी। वैज्ञानिक ने देखी गई घटना का एक व्यवस्थित अध्ययन शुरू किया और इसलिए अंततः छल्लों का नाम उनके नाम पर रखा गया।
लिसेगैंग द्वारा देखी गई प्रतिक्रिया समीकरण के अनुरूप थी (संक्षिप्त आयनिक रूप में लिखी गई):
डाइक्रोमेट (या क्रोमेट) घोल में, आयनों के बीच एक संतुलन स्थापित होता है
, पर्यावरण की प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है। चूँकि सिल्वर (VI) क्रोमेट सिल्वर (VI) डाइक्रोमेट की तुलना में कम घुलनशील है, इसलिए यह अवक्षेपित हो जाता है।
उन्होंने देखी गई घटना को समझाने का पहला प्रयास किया। विल्हेम फ्रेडरिक ओस्टवाल्ड (1853-1932), रसायन विज्ञान में 1909 नोबेल पुरस्कार के विजेता। जर्मन भौतिक रसायनज्ञ ने कहा कि क्रिस्टलीकरण नाभिक बनाने के लिए अवक्षेपण के लिए घोल के सुपरसैचुरेशन की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, छल्लों का निर्माण एक माध्यम में आयनों के प्रसार की घटना से जुड़ा होता है जो उनकी गति (जिलेटिन) को रोकता है। पानी की परत से रासायनिक यौगिक जिलेटिन परत में गहराई तक प्रवेश करता है। "फँसे" अभिकर्मक के आयनों का उपयोग अवक्षेप बनाने के लिए किया जाता है। जिलेटिन में, जिससे तलछट के निकट के क्षेत्रों का ह्रास होता है (आयन घटते सांद्रण की दिशा में फैलते हैं)।
लिसेगैंग इन विट्रो में बजता है
संवहन (समाधानों के मिश्रण) द्वारा सांद्रता को तेजी से बराबर करने की असंभवता के कारण, क्या जलीय परत से अभिकर्मक जिलेटिन में निहित आयनों की पर्याप्त उच्च सांद्रता वाले दूसरे क्षेत्र से टकराता है, केवल पहले से बनी परत से एक निश्चित दूरी पर? घटना समय-समय पर दोहराई जाती है। इसलिए, अभिकर्मकों के कठिन मिश्रण की स्थितियों के तहत की गई वर्षा प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप लिसेगैंग रिंग का निर्माण होता है। क्या आप इसी प्रकार कुछ खनिजों की स्तरित संरचना की व्याख्या कर सकते हैं? आयनों का प्रसार पिघले हुए मैग्मा के सघन माध्यम में होता है।
चक्राकार सजीव संसार भी सीमित संसाधनों का ही परिणाम है। शैतान का घेरा? मशरूम से बना (प्राचीन काल से इसे "बुरी आत्माओं" की कार्रवाई का निशान माना जाता था), यह सरल तरीके से उत्पन्न होता है। माइसेलियम सभी दिशाओं में बढ़ता है (जमीन के नीचे, सतह पर केवल फलने वाले पिंड दिखाई देते हैं)। थोड़ी देर के बाद, मिट्टी केंद्र में निष्फल हो जाती है? माइसीलियम मर जाता है, केवल परिधि पर रह जाता है और एक अंगूठी के आकार की संरचना बनाता है। पर्यावरण के कुछ क्षेत्रों में खाद्य संसाधनों का उपयोग भी बैक्टीरिया और फफूंद कालोनियों की रिंग संरचना की व्याख्या कर सकता है।
के साथ प्रयोग लिसेगैंग बजता है उन्हें घर पर किया जा सकता है (एक प्रयोग का एक उदाहरण लेख में वर्णित है; इसके अलावा, मोलोडेगो टेक्निका दिनांक 8/2006 के अंक में, स्टीफन सिएनकोव्स्की ने लिसेगैंग का मूल प्रयोग प्रस्तुत किया है)। हालाँकि, प्रयोगकर्ताओं को कई बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए। सैद्धांतिक रूप से, लिसेगैंग के छल्ले किसी भी अवक्षेपण प्रतिक्रिया में बन सकते हैं (उनमें से अधिकांश का वर्णन साहित्य में नहीं किया गया है, इसलिए हम अग्रणी बन सकते हैं!), लेकिन उनमें से सभी वांछित प्रभाव नहीं देते हैं और जिलेटिन और में अभिकर्मकों के लगभग सभी संभावित संयोजन होते हैं। जलीय घोल (लेखक द्वारा सुझाया गया, अनुभव अच्छा रहेगा)।
फलों पर फफूंदी
याद रखें कि जिलेटिन एक प्रोटीन है और कुछ अभिकर्मकों द्वारा टूट जाता है (तब जेल परत नहीं बनती है)। यथासंभव छोटी टेस्ट ट्यूबों का उपयोग करके अधिक स्पष्ट छल्ले प्राप्त किए जाने चाहिए (सीलबंद ग्लास ट्यूबों का भी उपयोग किया जा सकता है)। हालाँकि, धैर्य महत्वपूर्ण है, क्योंकि कुछ प्रयोगों में बहुत समय लगता है (लेकिन यह इंतजार के लायक है; अच्छी तरह से गठित छल्ले आसान हैं? सुंदर!)।
यद्यपि रचनात्मकता की घटना लिसेगैंग बजता है यह हमें केवल एक रासायनिक जिज्ञासा प्रतीत हो सकती है (वे इसका उल्लेख स्कूलों में नहीं करते हैं), यह प्रकृति में बहुत व्यापक है। क्या लेख में उल्लिखित घटना कहीं अधिक व्यापक घटना का उदाहरण है? रासायनिक दोलनात्मक प्रतिक्रियाएँ जिसके दौरान सब्सट्रेट की सांद्रता में आवधिक परिवर्तन होते हैं। लिसेगैंग बजता है वे अंतरिक्ष में इन उतार-चढ़ाव का परिणाम हैं। दिलचस्प वे प्रतिक्रियाएं भी हैं जो प्रक्रिया के दौरान सांद्रता में उतार-चढ़ाव प्रदर्शित करती हैं, उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस अभिकर्मकों की सांद्रता में आवधिक परिवर्तन, सबसे अधिक संभावना है, जीवित जीवों की जैविक घड़ी का आधार है।
अनुभव देखें:
वेब पर रसायन शास्त्र
?अथाह? इंटरनेट पर ऐसी कई साइटें हैं जो एक रसायनज्ञ के लिए रुचिकर हो सकती हैं। हालाँकि, एक बढ़ती हुई समस्या प्रकाशित डेटा की अधिकता है, जो कभी-कभी संदिग्ध गुणवत्ता की भी होती है। नहीं? यहां स्टानिस्लाव लेम की शानदार भविष्यवाणियों को उद्धृत करेंगे, जिन्होंने 40 साल से भी पहले अपनी पुस्तक में कहा था ?? घोषणा की कि सूचना संसाधनों का विस्तार एक साथ उनकी उपलब्धता को सीमित करता है।
इसलिए, रसायन विज्ञान के कोने में एक अनुभाग है जिसमें सबसे दिलचस्प "रासायनिक" साइटों के पते और विवरण प्रकाशित किए जाएंगे। आज के लेख से संबंधित? लिसेगैंग रिंग्स का वर्णन करने वाली साइटों की ओर ले जाने वाले पते।
एफ.एफ. रनगे का मूल कार्य डिजिटल रूप में (पीडीएफ फाइल स्वयं संक्षिप्त पते पर डाउनलोड के लिए उपलब्ध है: http://tinyurl.com/38of2mv):
http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.
पते सहित वेबसाइट http://www.insilico.hu/liesegang/index.html क्या लिसेगैंग रिंग्स के बारे में ज्ञान का एक वास्तविक संग्रह है? खोज का इतिहास, शिक्षा के सिद्धांत और कई तस्वीरें।
और अंत में, कुछ खास? एजी अवक्षेपण वलय निर्माण को दर्शाने वाली फिल्म2सीआरओ4, एक पोलिश छात्र का काम, एमटी पाठकों का एक सहकर्मी। बेशक, YouTube पर पोस्ट किया गया:
उपयुक्त कीवर्ड दर्ज करके एक खोज इंजन (विशेष रूप से ग्राफिकल) का उपयोग करना भी उचित है: "लिसेगैंग रिंग्स", "लिसेगैंग बैंड्स" या बस "लिसेगैंग रिंग्स"।
डाइक्रोमेट (या क्रोमेट) घोल में, आयनों के बीच एक संतुलन स्थापित होता है
और, पर्यावरण की प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है। चूँकि सिल्वर (VI) क्रोमेट सिल्वर (VI) डाइक्रोमेट की तुलना में कम घुलनशील है, इसलिए यह अवक्षेपित हो जाता है।
देखी गई घटना को समझाने का पहला प्रयास 1853 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार के विजेता विल्हेम फ्रेडरिक ओस्टवाल्ड (1932-1909) द्वारा किया गया था। जर्मन भौतिक रसायनज्ञ ने कहा कि क्रिस्टलीकरण नाभिक बनाने के लिए अवक्षेपण के लिए घोल के सुपरसैचुरेशन की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, छल्लों का निर्माण एक माध्यम में आयनों के प्रसार की घटना से जुड़ा होता है जो उनकी गति (जिलेटिन) को रोकता है। पानी की परत से रासायनिक यौगिक जिलेटिन परत में गहराई तक प्रवेश करता है। "फँसे" अभिकर्मक के आयनों का उपयोग अवक्षेप बनाने के लिए किया जाता है। जिलेटिन में, जिससे तलछट के निकट के क्षेत्रों का ह्रास होता है (आयन घटते सांद्रण की दिशा में फैलते हैं)। संवहन (समाधानों के मिश्रण) द्वारा सांद्रता को त्वरित रूप से बराबर करने की असंभवता के कारण, क्या जलीय परत से अभिकर्मक जिलेटिन में निहित आयनों की पर्याप्त उच्च सांद्रता वाले दूसरे क्षेत्र से टकराता है, केवल पहले से बनी परत से कुछ दूरी पर? घटना समय-समय पर दोहराई जाती है। इस प्रकार, लिसेगैंग वलय अभिकर्मकों के कठिन मिश्रण की स्थितियों के तहत की गई वर्षा प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनते हैं। क्या आप इसी प्रकार कुछ खनिजों की परतदार संरचना के निर्माण की व्याख्या कर सकते हैं? आयनों का प्रसार पिघले हुए मैग्मा के सघन माध्यम में होता है।
चक्राकार सजीव संसार भी सीमित संसाधनों का ही परिणाम है। शैतान का घेरा? मशरूम से बना (प्राचीन काल से इसे "बुरी आत्माओं" की कार्रवाई का निशान माना जाता था), यह सरल तरीके से उत्पन्न होता है। माइसेलियम सभी दिशाओं में बढ़ता है (जमीन के नीचे, सतह पर केवल फलने वाले पिंड दिखाई देते हैं)। थोड़ी देर के बाद, मिट्टी केंद्र में निष्फल हो जाती है? माइसीलियम मर जाता है, केवल परिधि पर रह जाता है और एक अंगूठी के आकार की संरचना बनाता है। पर्यावरण के कुछ क्षेत्रों में खाद्य संसाधनों का उपयोग भी बैक्टीरिया और फफूंद कालोनियों की रिंग संरचना की व्याख्या कर सकता है।
लिसेगैंग के छल्ले के साथ प्रयोग घर पर किए जा सकते हैं (एक प्रयोग का एक उदाहरण लेख में वर्णित है; इसके अलावा, मोलोडेगो टेक्निका दिनांक 8/2006 के अंक में, स्टीफन सिएनकोव्स्की ने मूल लिसेगैंग प्रयोग प्रस्तुत किया है)। हालाँकि, प्रयोगकर्ताओं को कई बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए। सैद्धांतिक रूप से, लिसेगैंग के छल्ले किसी भी अवक्षेपण प्रतिक्रिया में बन सकते हैं (उनमें से अधिकांश का वर्णन साहित्य में नहीं किया गया है, इसलिए हम अग्रणी बन सकते हैं!), लेकिन उनमें से सभी वांछित प्रभाव नहीं देते हैं और जिलेटिन और में अभिकर्मकों के लगभग सभी संभावित संयोजन होते हैं। जलीय घोल (लेखक द्वारा सुझाया गया, अनुभव अच्छा रहेगा)। याद रखें कि जिलेटिन एक प्रोटीन है और कुछ अभिकर्मकों द्वारा टूट जाता है (तब जेल परत नहीं बनती है)। यथासंभव छोटी टेस्ट ट्यूबों का उपयोग करके अधिक स्पष्ट छल्ले प्राप्त किए जाने चाहिए (सीलबंद ग्लास ट्यूबों का भी उपयोग किया जा सकता है)। हालाँकि, धैर्य महत्वपूर्ण है, क्योंकि कुछ प्रयोगों में बहुत समय लगता है (लेकिन यह इंतजार के लायक है; अच्छी तरह से गठित छल्ले आसान हैं? सुंदर!)।
हालाँकि लिसेगैंग रिंग का निर्माण एक रासायनिक जिज्ञासा की तरह लग सकता है (स्कूलों में इसका उल्लेख नहीं किया गया है), यह प्रकृति में बहुत व्यापक है। क्या लेख में उल्लिखित घटना कहीं अधिक व्यापक घटना का उदाहरण है? रासायनिक दोलनात्मक प्रतिक्रियाएँ जिसके दौरान सब्सट्रेट की सांद्रता में आवधिक परिवर्तन होते हैं। लीसेगैंग वलय अंतरिक्ष में इन उतार-चढ़ाव का परिणाम हैं। दिलचस्प वे प्रतिक्रियाएं भी हैं जो प्रक्रिया के दौरान सांद्रता में उतार-चढ़ाव प्रदर्शित करती हैं, उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस अभिकर्मकों की सांद्रता में आवधिक परिवर्तन, सबसे अधिक संभावना है, जीवित जीवों की जैविक घड़ी का आधार है।
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