Grădină chimică

Comparația grădinilor chimice pregătite de cercetătorii NASA pe Stația Spațială Internațională (stânga) și pe sol (dreapta).

Grădina chimică este un experiment chimic care se face în mod normal prin adăugarea de săruri metalice solide precum sulfat de cupru (II) sau clorură de cobalt (II) la o soluție de silicat de sodiu (cunoscută și sub numele de sticlă solubilă ). În scurt timp observăm formarea și creșterea structurilor solide, colorate în funcție de metal, cu o formă care poate semăna cu cea a plantelor. Grădina chimică a fost observată și descrisă pentru prima dată de Johann Rudolph Glauber în 1646 . ^[1] În forma sa originală, s-au adăugat cristale de clorură de fier (II ) la o soluție de silicat de potasiu.

Formarea grădinii chimice se bazează pe faptul că majoritatea metalelor de tranziție formează silicați colorați și insolubili în apă. Mecanismul de formare este după cum urmează. Inițial, cristalele de sare metalică (de exemplu, clorură de cobalt) încep să se dizolve în soluția apoasă. Cationii de cobalt dizolvați reacționează imediat cu anionul silicat pentru a forma silicat de cobalt insolubil. Acest solid formează o membrană semipermeabilă în jurul cristalelor de sare metalică care poate fi traversată doar de moleculele de apă. Deoarece puterea ionică a soluției de cobalt din interiorul membranei este mai mare decât cea a soluției externe de silicat, se creează o presiune osmotică în interiorul membranei, care ajunge să provoace ruperea membranei. Cationii de cobalt ies din gaura formată și reacționează cu anionii de silicat formând un nou solid. În acest fel, procesul de creștere a solidului continuă în container și se formează structuri care pot semăna cu plantele; culoarea solidului depinde de metalul folosit. Formele solide care se formează tind să crească în sus, deoarece presiunea de la baza vasului este mai mare decât spre suprafață.

Formarea grădinii chimice poate părea doar un experiment distractiv, dar a fost studiată și într-un mod serios. ^[2] ^[3] ^[4] Această chimie este legată de reacția de prindere a betonului , precum și de coroziunea suprafețelor din oțel, unde se pot forma structuri tubulare.

Notă

^ Johann Rudolph Glauber, Furni Novi Philosophici . Amsterdam, 1646.
^ JHE Cartwright, JM García-Ruiz, ML Novella și F. Otálora, Formation of Chemical Gardens. , în J. Colloid Interface Sci. , vol. 256, 2002, pp. 351-359. Adus la 7 septembrie 2009 (arhivat din original la 21 iulie 2012) .
^ D. Balköse1, F. Özkan, U. Köktürk, S. Ulutan, S. Ülkü și G. Nisli, Caracterizarea fibrelor chimice de grădină goale din săruri metalice și sticlă de apă , în J. Sol-Gel Sci. Technol. , vol. 23, n. 3, pp. 253-263, DOI : 10.1023 / A: 1013931116107 . Adus de 07 septembrie 2009.
^ S. Thouvenel-Romans și O. Steinbock, Oscillatory Growth of Silice Tubes in Chemical Gardens , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 125, nr. 14, 2003, pp. 4338-4341, DOI : 10.1021 / ja0298343 . Adus de 07 septembrie 2009.

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Chemical Garden

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] Johann Rudolph Glauber, Furni Novi Philosophici . Amsterdam, 1646.

[2] JHE Cartwright, JM García-Ruiz, ML Novella și F. Otálora, Formation of Chemical Gardens. , în J. Colloid Interface Sci. , vol. 256, 2002, pp. 351-359. Adus la 7 septembrie 2009 (arhivat din original la 21 iulie 2012) .

[3] D. Balköse1, F. Özkan, U. Köktürk, S. Ulutan, S. Ülkü și G. Nisli, Caracterizarea fibrelor chimice de grădină goale din săruri metalice și sticlă de apă , în J. Sol-Gel Sci. Technol. , vol. 23, n. 3, pp. 253-263, DOI : 10.1023 / A: 1013931116107 . Adus de 07 septembrie 2009.

[4] S. Thouvenel-Romans și O. Steinbock, Oscillatory Growth of Silice Tubes in Chemical Gardens , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 125, nr. 14, 2003, pp. 4338-4341, DOI : 10.1021 / ja0298343 . Adus de 07 septembrie 2009.

[1]

[2]

[3]

[4]