Faca'iinsa meetiiliin buluu fi permaanganaatii: yaaliin agaar maal agarsiisa?

Barsiisaan tokko saanii agaar keessatti boolla lama qota, tokko halluu cuquliisaan, isa kaan immoo furmaata dhiilgeen guuta; barattootas akka ilaalan ajaja. Sa'aatii tokko booda geengoon dhiilgeen caalaatti bal'ata. Barattoonni permaanganaatiin pootaasiyeemii sababii salphaa ta'eef meetiiliin buluu caalaa saffisaan akka faca'u barreessu.

Himni sun walakkaan sirrii, walakkaan immoo kan dogoggorsaati; kutaan dogoggorsu sun isa xiyyeeffannoo namaa hawwatudha. Agarsiisni kun barnoota faca'iinsaa baramaa ta'ee, fakkeenyaaf shaakala laaboraatorii faca'iinsa agaar kana keessatti ibsameera. Garuu wanti barattoonni argan ulfaatina molakiyuulii hojii irra jiru miti. Inni sochii qarqara halluu ijaan mul'atu jeelii keessa godhuudha; sochiin kunis guddina ayoonii, bishaaniin marfamuu, hidhama halluu, cunqina, ho'a fi akkaataa qarqarri itti safaramuun murtaa'a.

Qarqarri halluu koofishiyeentii faca'iinsaa miti

Faca'iinsi babal'ina suudoowwan bulbulamanii naannoo cunqina olaanaa qabu irraa gara naannoo cunqina gadi aanaa qabutti godhaniidha. Koofishiyeentiin faca'iinsaa, yeroo baay'ee D jedhamee barreeffamu, bulbulamaan murtaa'e tokko gidduu murtaa'e keessatti, ho'a murtaa'e irratti, hammam saffisaan akka babal'atu ibsa.

Saaniin daree barnootaa D kallattiin hin agarsiisu. Daangaa halluun itti laafee ijaan mul'achuu dadhabu agarsiisa. Daangaan sun faca'iinsa mataa isaa qofa osoo hin taane, dandeettii halluun ifa xuuxuu, ibsaa, ifa kaameraan fudhatu, cunqina boolla keessatti naqamee fi murtii nama sarartuu qabate irratti hundaa'a.

Safartuu daree barnootaa maqaa isaa sirriin waamaa: sochii daangaa fuulduraa faca'iinsaa ijaan mul'atu. Ibsi sirnaawaan iskuweerii buqqa'iinsaa giddugaleessaa D wajjin hariiroowwan bifa xiinxala faca'iinsa Fick keessatti argamaniin walqabsiisa. Garuu D tilmaamuuf, daayameetira tokko dhuma barnootaa irratti safarame osoo hin taane, raabsa cunqinaa yeroo garaagaraa irratti argame barbaachisa. Qorannoon daree barnootaa maxxanfame tokko, guddina tuqaalee dhumaa walbira qabuu mannaa, iskuweerii fageenyaa yeroo wajjin giraafii irratti kaa'uun saffisa faca'iinsa meetiiliin buluu jeelii keessatti gara 4.5 dachaa 10^-10 m^2/s ta'u argate. Suuraan yeroo tokkoo qofti hojii kana hojjechuu hin danda'u.

Yaadni agarsiisa kana duuba jiru kana; wanti hafe hundi saaniin yaada kana hammam amanamummaadhaan akka bakka bu'u ibsa.

Ayoonota halluu qaban lama, molakiyuulota lama miti

Bulbulamtoonni lamaan keessaa tokko illee foormulaa qaruuraa irratti maxxanfame sanaan agaar keessa hin socho'u. Lamaanuu elektiroolaayitoota cimaa bishaan keessatti addaan ba'aniidha.

Permaanganaatiin pootaasiyeemii (KMnO4, maassaan foormulaa gara 158.03 g/mol) ayoonota pootaasiyeemii fi ayoonota permaanganaatiitti addaan ba'a. Inni dhiilgee ta'ee socho'u ayoonii permaanganaatii MnO4^- dha; maassaan isaa gara 118.94 g/mol ta'ee, qola bishaaniin marfamee jira. Kilooraayidiin meetiiliin buluu (soogidda bishaan hin qabne C16H18ClN3S, gara 319.85 g/mol) kilooraayidii fi kaataayoonii orgaanikii cuquliisa MB^+ tti addaan ba'a; maassaan kaataayoonii kanaa gara 284.41 g/mol ta'ee, innis bishaaniin marfama. Galmeen meetiiliin buluu NIST fi galmeen meetiiliin buluu ChEBI bifaalee kana galmeessaniiru; wabii keemistirii fi caasaa immoo kaataayooniin, soogiddi bishaan hin qabnee fi haayidireetotni maaliif maqaa adda addaa akka barbaadan ibsa.

Kana irraa bu'aawwan sadii hordofu.

Tokkoffaa, 158 fi 320 walbira qabuun garaagarummaa guddinaa dhugaa ayoonota halluu qaban gidduu jiru gadi xiqqeessa. Sababni isaas ayooniin dhiilgee gara 119 g/mol qabu kaataayoonii cuquliisa gara 284 g/mol qabu caalaa baay'ee xiqqaadha; lamaanuus qola bishaanii guddina bu'a-qabeessa isaanii dabalu qabu.

Lammaffaa, kaataayoononni meetiiliin buluu wantoota irratti maxxanu. Cunqinni dabalaa yommuu deemu daayimeroota fi tuutaawwan gurguddoo uumu; fuula agaar irrattis maxxanu. Hidhami monomeerii fi daayimerii lamaanii qorannoowwan maxxanummaa agaar keessatti gabaafameera. Halluun fuula irratti maxxane akkuma jirutti taa'a. Daangaa fuulduraa osoo hin sochoosin jeelii halluu qabaachisa.

Sadaffaa, daakuun riyaajentii yeroo baay'ee itti fayyadaman haayidireetii waan ta'eef, giraamiin madaalame tokko kiristaala keessatti bishaan qaba. Walbira qabuun tiraayhaayidireetii fi soogidda bishaan hin qabnee kun konsantireeshinii molaar akkamitti akka jijjiiru agarsiisa. Daree barnootaa keessatti walbira qabuu haqa qabeessaaf, furmaatota soogiddotaa konsantireeshinii molaar walqixa ta'een qopheessaa; bifa jajjaboo keessaa isa kam akka fayyadamtanis galmeessaa.

As keessatti salphaa ta'uun maaliif saffisaa ta'uu hin jechisiisu?

Dhangala'oo cunqinni isaanii gadi aanaa ta'e keessatti, moodeelli jalqabaa maassaa caalaa gaariin ibsa Stokes-Einstein dha. Ibsa kana keessatti saffisni faca'iinsaa ho'a viskoositii fi raadiyeesii haayidiroodaaynaamikii irratti hiruun argamuun walqabata. Guddinni bishaaniin marfame xiqqaan caalaa saffisa. Maassaan gadi aanaan maatii keemikaalaa tokko keessatti yeroo baay'ee guddina xiqqaa wajjin walqabata; kanaaf salphaa ta'uun akka ibsaatti mul'achuu danda'a. Kun walqabannaa malee mala hojii miti.

Seerri Graham, saffisni gaasiin qaawwa xiqqaa keessaa bahu faallaa hundee iskuweerii maassaa molaar waliin akka jijjiiramu ibsu, saanii kana hin bulchu. Maddi isaa tiyoorii sochii gaasotaa keessatti argama; kunis ibsa OpenStax waa'ee qaawwa keessaa bahuu fi faca'iinsa gaasotaa kana keessatti gabaabfameera. Dhangala'oon harkisa viskoositii, bishaaniin marfamuu, dhiibbaa bocaafi walitti cuqaalamuu dabala. Jeeliin immoo caasaa qaawwaa, walxaxina karaa, fuula irratti maxxanuu fi walnyaatinsa chaarjii poliimeerii wajjin godhamu dabala.

Lakkoofsonni garaagarummaa kana ifa godhu. Seerri Graham 158 fi 320 irratti hojiirra oolu reeshiyoo saffisaa gara 1.42 tilmaama. Saffisoonni faca'iinsaa bishaan cunqinni isaa gadi aanaa ta'e keessatti safaraman garuu waan biraa agarsiisu: permaanganaatiif gara 1.6 hanga 1.8 dachaa 10^-9 m^2/s, meetiiliin buluuf immoo gara 4.5 hanga 5 dachaa 10^-10 m^2/s; reeshiyoon isaanii 3 ykn 4 tti dhihaata. Maassaan qofti reeshiyoo kana fiduu hin danda'u. Guddinni bishaaniin marfame, walitti tuutamuu fi agaaritti hidhamuun hojii hafe hojjetu.

Yaada salphaa-saffisaa jedhu akka moodeela tilmaamota irratti hundaa'uutti ilaalaa: suudoowwan geengoo guutuu ta'an, hidhama kan hin qabne, kan hin tuutamne, fi haalota walqixa. Saaniin agaar yoo xiqqaate tilmaamota kana keessaa lama hin guutu.

Walbira qabuu haqa qabeessa akkamitti gaggeessan?

Agarsiisni kun akkuma sooftiweerii kufutti kufa: yaadni bu'uuraa sirriidha, garuu adeemsi yaada irraa gara safartuutti geessu kiyyoodhaan guutameera. Wantoonni armaan gadii keessaa tokkoon tokkoon isaanii amala molakiyuulii tokko illee osoo hin jijjiirin deebii jijjiiru.

Agaar yeroo tokko qophaa'ee gadfageenya walqixaatti naqame, meeshaa boolla qotu tokko, hamma dhangala'oo walqixa, konsantireeshinii molaar walqixa, fi cunqina meetiiliin buluu walitti tuutamuu daangessuufi halluun garmalee cimaa akka hin taane godhu fayyadamaa. Bulbulamaa tokkoof yoo xiqqaate boolla yaalii irra-deebii sadii qotaa; daangaawwan fuulduraa akka wal hin tuqneef fageenya gahaa gidduu isaanii kaa'aa. Saaniiwwan haguugaa, dalga walqixa kaa'aa, ho'as dhaabbataa godhaa; sababiin isaas qorannoon halluu agaar keessatti godhamu ho'aa fi cunqina irratti hirkannaa cimaa agarsiisa. Yeroo zeeroo jechuun yeroo itti boolli guutamu akka ta'e murteessaa; safaruu dura qarqara akkamitti adda baastan ibsaa. Daangaan suuraa irratti murtaa'e qarqara ijaan tilmaamame caala, sababii cuquliisaa fi dhiilgeef daangaan ijaan adda baasuu garaagara ta'eef. Tuqaa tokkoof daayameetiroota lama kanneen walitti perpendikulaarii ta'an galmeessaa, achiis gara raadiyeesii giddugaleessaatti jijjiiraa; raadiyeesii fi daayameetira walitti makuun giraafii iskuweerii fageenyaa kamiyyuu dachaa afuriin dogoggorsa.

Ibsoota: kutaan bitaa raadiyeesii daangaa fuulduraa tokkoon tokkoof qarqara boollaa irraa hanga qarqara halluutti gubbaa irraa safarame agarsiisa; kutaan mirgaa murama qaxxaamuraa agaar, gadfageenya boollaa fi geengowwan gara alaatti giraadiyeentii qaban agarsiisa; furtuun fakkii jijjiiramtoota to'ataman tarreessa (dhibbeentaa agaar, furdina, konsantireeshinii molaar halluu, hamma, guddina boollaa, ho'a, yeroo zeeroo, ibsaa).

Wantoota bu'aa sobaa mul'isan irraa of eeggadhaa. Dhangala'oon fuula agaar irra dhangala'u akka faca'iinsa saffisaatti mul'ata; kunis bu'aa sobaa boollota agaar xixiqqoo keessatti galmaa'eedha. Permaanganaatiin oksidaantii cimaa ta'ee, haftee xiqqoo wantoota orgaanikii wajjin walnyaachuun dhumuu danda'a; kun daangaa fuulduraa isaa dhaaba ykn halluu isaa balleessa. Meetiiliin buluun walnyaatinsa reedooksii keessatti hirmaata; ifa jalatti ykn haalota ridakshinii keessatti halluun isaa laafuu danda'a. Keemistiriin reedooksii meetiiliin buluu fi bifa isaa ridakshinii keessa darbee halluu hin qabne amala kana ibsa.

Yaadannoo gabaabaa waa'ee bulbulituu: agarsiisa baramaa keessatti furmaatni boollota lamaanii bishaan irratti hundaa'a. Yoo adeemsi yaalii bulbulituu jijjiire, dura qajeelfama bulbulamummaa fi qophii furmaataa ilaalaa; sababiin isaas bulbulamummaa fi walitti tuutamuun gidduu itti argaman wajjin jijjiiramu.

Waraqaa hojii hubannoo daree barnootaa

Gabatee kana gara kitaabota yaadannootti garagalchaa ykn boolla tokkoof tarree tokko maxxansaa. Saanii tokkoof gabatee tokko fayyadamuun yaaliiwwan irra-deebii sirnaan galmeessuuf gargaara.

Xiinxalaaf, boolla tokkoon tokkoof iskuweerii raadiyeesii giddugaleessaa yeroo darbe wajjin giraafii irratti kaa'aa; qaxxaamura sararootaa walbira qabaa, hiika qarqaraas giraafii cinaatti barreessaa. Sararoonni jahan hundi garaagarummaa isaanii wajjin yoo agarsiifaman, barattoonni garaagarummaa akka odeeffannootti malee akka waan qaanfachiisutti hin ilaalan.

Nageenyi qaama adeemsa yaaliiti: meetiiliin buluun gogaa fi uffata waan faaluuf, permaanganaatiinis oksidaantii faaluu fi aarii qaamaa fidu waan ta'eef, guwaantii fi eegduu ijaa uffadhaa. Furmaatota afaanitti hin galchinaa, saanii bal'aa irratti hojjedhaa, saaniiwwanii fi dhangala'oo gara bakka bishaan itti gadi lakkisanitti naquu mannaa karaa manni barumsaa balfa keemikaalaa ittiin disposu fayyadamaa.

Hima galmeessuun barbaachisu

Haalota agaar, cunqinaa fi ho'aa kana jalatti, daangaan fuulduraa permaanganaatii ijaan mul'atu yeroo baay'ee daangaa fuulduraa meetiiliin buluu caalaa saffisaan babal'ata. Kun permaanganaatiin saffisa faca'iinsaa bu'a-qabeessa olaanaa qabaachuu isaa wajjin walitti gala. Sababni guddaan ayooniin isaa bishaaniin marfame baay'ee xiqqaa ta'uu fi akka meetiiliin buluutti walitti tuutamuu ykn agaaritti hidhamuu dhabuu isaati. As keessatti maassaan molakiyuulii garaagarummaa guddinaa sana wajjin walqabata; garuu maassaan qofti saffisa faca'iinsaa dhangala'oo ykn jeelii keessatti hin murteessu.

Barattoonni hima kana barreessan waan lama barataniiru: dhugaa ayoonota halluu qaban lamaa, fi agarsiisni tokko waan inni dubbatu fakkaatu amanuu dura maal akka safaru gaafachuu amaleeffachuu.