Erzeugung von Dislokationen bei der Bildung von Liesegang-Ringen

Im Rahmen der Fällungsreaktion im AgCr2O7-System können Dislokationen gezielt durch phasenverschobenes Starten der Reaktion an einer glatten Gelkante erzeugt werden. Dislokationen an einer Stufe in einer Gelkante können ebenfalls beobachtet werden, sind aber durch die erforderlichen geringen Abmaße der Stufenhöhe nicht ausreichend reproduzierbar und somit für das gezielte Erzeugen der Dislokationen nur bedingt geeignet. Es handelt sich bei den Mustern um Versetzungen, Zick-Zack-Strukturen werden nur bei Erhöhung der Gelschichtdicke beobachtet und als 3d-Effekt interpretiert.
Die Dislokationen können auch im PbI2-Sytem gezielt erzeugt werden. Die Zick-Zack-Strukturen werden auch hier als 3d-Effekt interpretiert.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 2 Reaktion und Musterbildung
  • 2.1 Reaktion
  • 2.2 Musterbildung
• 3 Modelle
  • 3.1 Vor-Keimbildungsmodelle
    • 3.1.1 Modell von Ostwald
    • 3.1.2 Modell von Prager
    • 3.1.3 Modell von Keller und Rubinov
  • 3.2 Nach-Keimbildungsmodelle
  • 3.3 Weitere Modelle
    • 3.3.1 Modell von Chernavsky und Polezhaev
• 4 Experimentelle Ausgangssituation
• 5 Experimenteller Aufbau
  • 5.1 Gelpräparation
  • 5.2 Fällungs-Reaktionen
    • 5.2.1 Silberdichromat-System
    • 5.2.2 Bleiiodid-System
  • 5.3 Apparativer Aufbau
• 6 Vorversuche
  • 6.1 Verlauf der Fällungs-Reaktion
  • 6.2 Einfluss der Gelschichtdicke und Gelatinekonzentration
  • 6.3 Form der Gelkante
  • 6.4 Erste Untersuchungen zum Einfluss der AgNO3-Konzentration und deren Zugabemenge auf die Reaktion im AgCr2O7-System
  • 6.5 Erzeugung von homogenen Mustern
• 7 Erzeugung von Dislokationen
  • 7.1 „Interferenzmuster“ zweier Reaktions-Diffusions-Fronten
    • 7.1.1 Erzeugung zweier Diffusionsfronten an einer Gelspitze (Zwickel)
    • 7.1.2 Erzeugung der Fronten an einer geraden Gel-Kante
  • 7.2 Dislokationen an einer Stufe
  • 7.3 Dislokationen durch Phasenverschiebung
  • 7.4 Einfluss der AgNO3-Konzentration
  • 7.5 Einfluss der Gelschichtdicke auf die Entstehung von Zick-Zack-Mustern
  • 7.6 Untersuchung des Bleinitrat-Kaliumiodid-Systems
• 8 Diskussion
• 9 Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Der Forschungsbeleg beschäftigt sich mit der Erzeugung von Dislokationen in Liesegang-Ringen, die durch die Fällungsreaktion von Silberdichromat entstehen. Ziel ist es, die Entstehung dieser Dislokationen zu verstehen und die Bildung von Mustern in Liesegang-Systemen durch gezielte Manipulation der Reaktionsbedingungen zu beeinflussen.

• Untersuchung der Bildung von Liesegang-Ringen
• Analyse der Entstehung von Dislokationen in diesen Mustern
• Einfluss verschiedener Faktoren auf die Musterbildung, wie z.B. Gelschichtdicke, Gelatinekonzentration und AgNO3-Konzentration
• Entwicklung von Methoden zur gezielten Erzeugung von Dislokationen in Liesegang-Mustern
• Diskussion der Ergebnisse im Kontext bestehender Modelle zur Erklärung der Musterbildung in Liesegang-Systemen

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einleitung Dieses Kapitel bietet einen Überblick über das Thema Liesegang-Ringe und deren Bedeutung in der Forschung. Die Entstehung der Muster, die verschiedenen Modelle zur Erklärung der Musterbildung und die Bedeutung von Dislokationen werden vorgestellt.
• Kapitel 2: Reaktion und Musterbildung Hier werden die chemischen Reaktionen bei der Bildung von Liesegang-Ringen beschrieben, insbesondere die Reaktion von Silbernitrat mit Kaliumdichromat. Es wird auch die Bildung von Mustern anhand von Experimenten und Beobachtungen erläutert.
• Kapitel 3: Modelle Dieses Kapitel befasst sich mit verschiedenen Modellen, die die Bildung von Liesegang-Ringen erklären. Es werden sowohl Vor-Keimbildungsmodelle als auch Nach-Keimbildungsmodelle diskutiert, sowie weitere Modelle, die bestimmte Phänomene wie Dislokationen erklären können.
• Kapitel 4: Experimentelle Ausgangssituation Hier werden die experimentellen Rahmenbedingungen für die Untersuchung der Dislokationen in Liesegang-Ringen vorgestellt. Es werden die Materialien, die verwendeten Chemikalien und die Methodik beschrieben.
• Kapitel 5: Experimenteller Aufbau Dieses Kapitel beschreibt den Aufbau der Experimente, die zur Erzeugung von Liesegang-Ringen und Dislokationen verwendet wurden. Es werden die Gelpräparation, die Fällungsreaktionen und der apparative Aufbau detailliert vorgestellt.
• Kapitel 6: Vorversuche In diesem Kapitel werden die Vorversuche beschrieben, die durchgeführt wurden, um die experimentellen Bedingungen zu optimieren. Es werden die Ergebnisse verschiedener Tests dargestellt, die den Einfluss von Gelschichtdicke, Gelatinekonzentration und AgNO3-Konzentration auf die Bildung von Liesegang-Ringen untersuchen.
• Kapitel 7: Erzeugung von Dislokationen Dieses Kapitel konzentriert sich auf die Erzeugung von Dislokationen in Liesegang-Ringen durch gezielte Manipulation der Reaktionsbedingungen. Es werden verschiedene Methoden vorgestellt, wie z.B. die Erzeugung von zwei Reaktionsfronten an einer Gelspitze oder die Einführung von Stufen in die Gelkante.

Schlüsselwörter

Liesegang-Ringe, Musterbildung, Fällungsreaktion, Dislokationen, Silberdichromat, Silbernitrat, Kaliumdichromat, Gelatine, Gelschichtdicke, AgNO3-Konzentration, Reaktionsfronten, Vor-Keimbildungsmodelle, Nach-Keimbildungsmodelle, experimentelle Methodik, Simulation

Details

• College: Otto-von-Guericke-University Magdeburg (Institut für Experimentelle Physik)
• Author: Torsten Rahne (Author)
• Publication Year: 2003
• Pages: 51
• Catalog Number: V70181
• ISBN (eBook): 9783638628884
• Language: German
• Tags: Erzeugung Dislokationen Bildung Liesegang-Ringen