Лизеганга слои
Лизеганга слои, чередующиеся слои студня, содержащие осадок и свободные от осадка, возникшие в результате встречной диффузии двух растворённых веществ, которые при взаимодействии образуют нерастворимое соединение. Осадок выпадает в зонах достаточно высокого пересыщения, где продукт реакции выделяется в виде мельчайших частиц дисперсной фазы. Лизеганга слои, расположенные в виде концентрических колец, называются кольцами Лизеганга. Они образуются при радиальной диффузии (распространении из центра в разные стороны) одного из растворимых веществ через студень, содержащий другое вещество. Лизеганга слои получили своё название по имени немецкого химика Р. Лизеганга (R. Liesegang), который впервые дал (1896) их подробное описание. Появление Лизеганга слоев можно наблюдать, например, при диффузии нитрата серебра (AgNO3) в студень желатины, в котором находится бихромат калия (K2Cr2O7). Аналогичное явление происходит не только в студнях, но и в уплотнённых инертных порошках (кварца, кизельгура и т. п.), пропитанных раствором соответствующего реагента. С образованием Лизеганга слоев связывают послойную окраску минералов (агата, яшмы), слоистую структуру минеральных отложений в органах животных и человека, полосатость некоторых биологических тканей, например поперечнополосатых мышц.
Лит.: Песков Н. П., Физико-химические основы коллоидной науки, 2 изд., М. — Л., 1934, с. 412; Писаренко А. П., Поспелова К. А., Яковлев А. Г., Курс коллоидной химии, 3 изд., М., 1969, с. 239.
Л. А. Шиц.
Дополнения к описанию Лизеганга слоёв:
Механизм формирования основан на цикле пересыщения-зародышеобразования-обеднения. Когда диффундирующие реагенты встречаются и их концентрации превышают порог пересыщения, происходит лавинообразное образование зародышей и быстрая коагуляция, что приводит к выпадению осадка и истощению реагентов в данной зоне. За этой зоной следует область, где концентрации слишком низки для осаждения, пока диффузия не восстановит достаточное пересыщение для следующего цикла.
Ключевые условия для наблюдения:
Современные исследования изучают эти структуры как модель для понимания самоорганизации в нелинейных химических системах, формирования биоминералов и разработки материалов с периодической структурой.
Практическое значение в материаловедении: используется для создания фотонных кристаллов, сенсоров и функциональных материалов с регулируемой микроструктурой.