| Effetto: |
In questa variante
della reazione di Belousov-Zhabotinskii, condotta su uno strato
sottile di soluzione in una capsula di Petri, vengono generate
spettacolari figure geometriche che possono essere osservate
con l'ausilio di una lavagna luminosa. |
| Principio: |
Vedi Introduzione.
In questo caso la reazione autocatalitica e oscillante, la cui
colorazione varia fra il rosso e l'azzurro, viene osservata
in assenza di agitazione e su uno strato sottile di soluzione.
All'inizio ci sarà una miscela di reagenti uniformemente
colorata in rosso; esistono tuttavia, a livello microscopico,
fluttuazioni di concentrazione che possono provocare, in una
posizione qualsiasi, il verificarsi della reazione con cambiamento
di colore dal rosso all'azzurro. A questo punto la diffusione
tenderà a disperdere l'azzurro nella massa della soluzione
e, dal momento che la reazione è autocatalitica, la presenza
della specie azzurra catalizzerà la variazione di colore
dal rosso all'azzurro nelle zone di soluzione confinante. Il
risultato è che la zona azzurra, all'inizio puntiforme,
si allargherà per assumere l'aspetto di un disco. La
reazione, però, è anche oscillante, quindi il
materiale al centro del disco, che per primo era diventato azzurro,
tenderà per primo a tornare al rosso e il disco azzurro
diventerà un anello. Man mano che le oscillazioni continuano,
si formerà una serie di anelli concentrici che, allargandosi
e interferendo fra loro, daranno vita a immagini particolari.
Dopo un certo periodo, ovviamente, i reagenti si esauriranno,
la reazione cesserà di oscillare, non si formeranno più
nuovi anelli e le immagini saranno sempre più confuse
e, alla fine, totalmente eliminate dalla diffusione. In condizioni
adatte, si possono generare figure che persistono per diverse
decine di minuti. |
Materiale
occorrente: |
- 2 capsule di Petri di circa
10 cm di diametro
- lavagna luminosa |
| Reattivi: |
Soluzione A: sciogliere
15 g di bromato di potassio (KBrO3) e 5 ml di H2S04
concentrato in 150 ml di acqua;
- Soluzione B: sciogliere 5 g di acido malonico
in 100 ml di acqua;
- Soluzione C: sciogliere 3 g di bromuro di potassio
(KBr) in 25 ml di acqua;
- Soluzione D: ferroina 25mM. |
| Procedura: |
Poco prima della dimostrazione,
mescolare 14 ml della soluzione A con 7 ml della soluzione B
e 2 ml della soluzione C in un palloncino da 25 ml munito di
tappo. Agitare finché la colorazione arancio del bromo
che si sviluppa nella reazione fra bromato e bromuro non scompaia
sia dal liquido sia dal vapore sovrastante.Versare la soluzione
risultante nelle due capsule di Petri poste sulla lavagna luminosa
in modo da ricoprirne il fondo per circa 1 mm di spessore. Aggiungere
1 ml della soluzione D e mescolare fino a ottenere una colorazione
rossa omogenea.Le oscillazioni dovrebbero innescarsi in vari
punti della superficie e allargarsi formando degli anelli di
colore azzurro che, interferendo l'uno con l'altro, formeranno
particolari figure geometriche. Se le oscillazioni dovessero
interessare l'intera massa della soluzione, agitare la capsula
per omogeneizzare la soluzione e attendere.Può essere
di aiuto coprire la capsula con un coperchio di vetro per escludere
correnti d'aria.
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Microbiologia
