The effect of temperature on the formation of liesegang patterns of copper(II) chromate in polyacrylamide gels

Liesegang desenleri (LDler), konveksiyon olmayan tepkime-difüzyon (TD) sistemlerinde oluşan periyodik desenlerin alt gruplarından biridir. Bu desenlerin oluşumunu anlamaya yönelik çalışmalar desen oluşumundaki elektrik ve manyetik alan, jel ve iyon konsantrasyonu gibi değişik parametrelerin oluşuma nasıl etki ettiğini anlamak üzerine yoğunlaşmıştır. LDler, onları oluşturan kimyasal tepkimelerin, bu tepkimelerde yer alan kimyasalların difüzyonunun ve tepkime ortamındaki fiziksel değişikliklerin görsel ve "kompleks toplamları"dır. Değişik fiziksel ortamlar değişik LDlerin oluşumuna neden olduğundan - eğer bir fiziksel değişkenin desen oluşumuna etkisi daha önceden belirlenmişse - bir ortamdaki desen oluşumu desenin oluştuğu bu ortamda bu değişkenin değişimini takip etmekte kullanılabilir. Bu çalışmada, bir LD sisteminin bahsedilen şekilde sıcaklığı algılayan bir sistem olarak kullanılabileceğini göstermek için, bakır klorür ve potasyum kromat dış ve iç elektrolitleriyle poliakrilamit jellerde oluşturulan bir LD sistemi kullanıldı. İlk olarak, değişik sıcaklıklarda oluşan desenlerdeki görsel değişimler not edildi ve sistemlerdeki iyon difüzyonları, tepkime hızı ve çökelme eşik değerindeki değişiklikler belirlendi. Ayrıca desenlerin evriminde, sıcaklık değişimi hızının da aralık, kalınlık ve zaman gibi LD kurallarına etkisi gösterildi. Son olarak da, sıcaklığın TD ile malzeme tasarımında bir serbestlik derecesi olarak kullanılabileceği gösterildi.