close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

16579

код для вставкиСкачать
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Рисунок
из молекул жизни
А.В.Григорьева ,
факультет
наук о материалах,
МГУ им. М.В.Ломоносова
ФОТОИНФОРМАЦИЯ
1
??????????? ??????????
??????????? ????? ? ??????? ??????
?? ?????????? ???????
2
????????????? ????? ??????
«??????????????» ??? ???????????
????????? ??????????.
?? ???????? ???? ?????
????? ???????????? ??? ??????????
?????????? ????????.
???????? ?????? ?????????
??'?? ????????????? ?????
? ?????? ???? ????????
огда из бесформенного зародыша, возникшего в растворе, вырастает ограненный кристалл, его
форма зависит, во-первых, от
химического состава. Во-вторых, третьих и четвертых ? от
температуры, давления и поверхностного натяжения. Управляя этими факторами, кристаллу можно придать необычную форму. А еще иногда важен рельеф поверхности, на
которой образовался зародыш.
Действие этого фактора можно изучить, если на какую-либо
подложку нанести узор и провести кристаллизацию в каплях. То есть разместить на подложке капли раствора и вырастить из них кристаллы. Этот
метод хорош еще и тем, что
размер последних четко ограничен: он не может стать больше, чем капля. В результате
получаются тонкие островки
монокристаллических пленок,
как это видно на фотографиях,
где изображены полученные
43
«Химия и жизнь», 2006, № 11, www.hij.ru
К
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Подложки, украшенные искусственным микрорельефом, были изготовлены из пластин монокристаллического кремния методом фотолитографии. Характерный диаметр выпуклых спиралевидных
элементов равен 5 мкм при высоте стенок в 1 мкм. Наблюдать за
процессом кристаллизации в поле оптического микроскопа в данных условиях особенно удобно, так как элементы микрорельефа
позволяют легко оценивать размер кристаллита. Микрокапли можно нанести на пластину обычным ультразвуковым ингалятором.
Наиболее однородные по размеру капли образуются при расположении подложки перпендикулярно потоку воздуха.
3
??????????? ????????????
????? ?? ?????????
?????????????? ???????
таким способом кристаллы L-энантиомера аминокислоты валина.
И молекулы аминокислоты, и рельеф в виде концентрических спиралей
хиральны, то есть асимметричны.
Хиральными при высыхании становятся и капли раствора: они как будто натягиваются на элементы рельефа (фото 1). Несимметричная форма приводит к тому, что поле концентраций вокруг образующегося внутри капли зародыша тоже становится
хиральным. В результате и сам кристалл закручивается в спираль. Причем направление его закрутки совпадает с направлением спиралей рельефа ? это хорошо видно на фото
2, где новый ростовой слой закручивается вправо. Эта же фотография
свидетельствует, что механическое
взаимодействие с рельефом не может стать причиной такого закручивания: кристалл зародился между
микроспиралей подложки и с ними
не контактирует. Получается, что
главную роль здесь играет именно
ставшее асимметричным поле концентраций внутри капли.
А механическое влияние подложки
хорошо видно на фото 3. Зарождение кристалла на границе раздела
фаз происходит всегда легче, чем в
объеме раствора. Вследствие определенной энергетической выгоды вещество предпочитает выделяться из
раствора на стенке рельефа, и зародыш начинает повторять форму
материнской неровности. Для дальнейшего же роста рельеф ему уже
не нужен, поэтому кристаллы быстро распространяются в разные стороны, порождая структуры, подобные
звездам.
Солнечный
янтарь
М
ногим известен химический опыт «золотой дождь»,
его показывают студентам-первокурсникам химических специальностей.
Обычно для опыта требуется ядовитый нитрат свинца, но можно получить золотой дождь и с безвредными
реактивами. Об одном из таких способов было рассказано в январском
номере «Химии и жизни» за 1987 год.
В свинцовую стружку добавляют немного аптечного иода, осторожно
нагревают до кипения и ждут, пока
иод не потеряет свой цвет. Затем
жидкость выливают в холодную воду,
и из возникающего раствора сразу
же выпадают золотистые чешуйки
кристалликов иодида свинца ? настоящий золотой дождь или золотая
метель. Такие кристаллики имеют
форму плоских шестиугольников и
треугольников.
44
А нельзя ли эту форму изменить?
Чтобы ответить на такой вопрос, на
факультете наук о материалах МГУ им.
М.В.Ломоносова мы провели эксперимент и вырастили небольшие кристаллы PbJ 2 за счет встречной диффузии компонентов раствора в слое
геля кремниевой кислоты в присутствии аминокислот-модификаторов.
Объемная форма кристаллитов оказалась совсем не такой, как у синтезированных обычным способом: вме-
сто плоских шестиугольников образовались объемные фигуры: призмы
и двойные пирамиды. На фотографии
мы видим «парение» объемных кристаллов в темном пространстве ?
геле кремниевой кислоты, который
рассеивает свет и становится невидимым. А кристаллы иодида свинца
его отражают.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
246 Кб
Теги
16579
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа