Miller-Urey Durchführung von Experimenten

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist die Durchführung eines Miller Yuri Spark-Entladungsexperiments. Dies wird erreicht, indem Wasser in einen Reaktionskolben gegeben wird, der die frühen Ozeane der Erde darstellt. In einem zweiten Schritt wird eine Reihe von Gasen in den Reaktionskolben eingeführt, um primitive atmosphärische Bedingungen nachzuahmen.

Anschließend wird eine elektrische Entladung innerhalb des Reaktionskolbens angelegt. Um Blitze auf der Urerde zu imitieren, werden Ergebnisse erzielt, die zeigen, dass Moleküle, die für das Leben wichtig sind, auf der Grundlage von Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit Fluoreszenzdetektion und Aminosäureanalyse von Funkenentladungsproben nachgewiesen werden können. Das Miller U Experiment kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der Ursprünge des Lebens zu beantworten, wie z.B. welche Arten von präbiotischen Bedingungen die Synthese spezifischer organischer Verbindungen erleichtert haben könnten, von denen angenommen wird, dass sie für das Leben wichtig sind. Um diesen Vorgang zu starten, richten Sie den Verteiler und das Vakuumsystem wie im Textprotokoll beschrieben ein.

Nennen Sie das Gießen von 200 Millilitern Reinstwasser in eine Drei-Liter-Reaktion. Kolben. Führen Sie einen vorgereinigten und sterilisierten Magnetrührstab ein, der eine schnelle Auflösung löslicher Gase und eine Vermischung der Reaktanz gewährleistet. Das Experiment in Gang setzen.

Befestigen Sie die Wolframelektroden mit einer minimalen Menge Vakuumfett an dem Drei-Liter-Reaktionskolben, wobei die Spitzen etwa einen Zentimeter voneinander entfernt sind. Im Inneren des Kolbens mit Klammern befestigen. Einen Adapter mit eingebautem Absperrhahn in den Hals des Drei-Liter-Reaktionskolbens stecken und mit einem Clip sichern.

Befestigen Sie den Drei-Liter-Reaktionskolben über den Adapter am Gasverteiler. Verwenden Sie einen Clip oder eine Klemme, um den Kolben zu sichern. Öffnen Sie beim Verlassen alle Ventile außer Ventil sechs und sperren Sie den zweiten Hahn am Verteiler ab.

Alle an den Reaktionskolben angeschlossenen Absperrhähne geschlossen. Schalten Sie die Vakuumpumpe ein, um den Verteiler zu evakuieren. Sobald ein stabiler Vakuumwert von weniger als einem Millimeter Quecksilber erreicht wurde, schließen Sie das erste Ventil und lassen Sie den Verteiler etwa 15 Minuten lang stehen, um ihn auf Vakuumlecks zu prüfen.

Nach 15 Minuten das Reaktionsgefäß magnetisch umrühren. Öffnen Sie das erste Ventil und den Absperrhahn eins, um den Kopfraum des Drei-Liter-Reaktionskolbens zu evakuieren. Bis der Druck weniger als einen Millimeter Quecksilbersäule erreicht hat.

Berechnen Sie den notwendigen Druck von gasförmigem Ammoniak, der in den Verteiler eingeleitet werden muss, wie im Textprotokoll beschrieben. Es ist sicherzustellen, dass das Ventil sechs geschlossen ist und das Ventil eins sowie alle Absperrhähne, die beim Austritt an der Reaktionskolben befestigt sind, geschlossen sind. Stopp Hahn zwei auf.

Vor dem Einleiten von Gas in den Verteiler wird Ammoniak in den Verteiler eingeleitet, um den ermittelten Druck zu erreichen, und der Hahn wird geöffnet, um 200 Millimeter Quecksilber oder Ammoniak in den Dreiliter-Reaktionskolben einzuleiten. Das Ammoniak löst sich im Wasser des Reaktionskolbens auf, und der Druck fällt langsam ab. Sobald der Druck nicht mehr abfällt, stoppen Sie den ersten Hahn und zeichnen Sie den vom Manometer abgelesenen Druck auf.

Dieser Wert stellt den Druck im Kolben dar und wird verwendet, um die Drücke für andere Gase zu berechnen, die in das später geöffnete Ventil des Verteilers eingeleitet werden. Eins. Um den Verteiler auf einen Druck von weniger als einem Millimeter Quecksilbersäule zu evakuieren. Schließen Sie das zweite Ventil und trennen Sie die Ammoniakgasflasche vom Verteiler.

Nach Berechnung des erforderlichen Methandrucks, der gemäß dem Textprotokoll in den Verteiler eingeleitet werden soll, ist sicherzustellen, dass das Ventil sechs und alle an den Reaktionskolben angeschlossenen Absperrhähne geschlossen sind, während alle anderen Ventile und der Absperrhahn zwei geöffnet sind, um den Verteiler auf einen Druck von weniger als einem Millimeter Quecksilber zu evakuieren, und das erste Ventil schließen. Sobald der Verteiler evakuiert wurde, führen Sie Methan in den Verteiler ein, bis der berechnete Druck erreicht ist. Dann wird der Absperrhahn eins geöffnet, um 200 Millimeter Quecksilber Methan in den Drei-Liter-Reaktionskolben einzuleiten.

Schließen Sie den Hahn eins. Sobald der vorgesehene Methandruck in den Drei-Liter-Reaktionskolben eingeleitet wurde, und der mit dem Manometer gemessene Druck wird das Ventil geöffnet. Eine, um den Verteiler auf weniger als einen Millimeter Quecksilbersäule zu evakuieren.

Schließen Sie abschließend das zweite Ventil und trennen Sie die Methanflasche vom Verteiler. Stellen Sie sicher, dass das Ventil sechs und alle Stopps vorhanden sind. Steuermann. Setzen Sie den Reaktionskolben auf, während alle anderen Ventile und der Absperrhahn zwei geöffnet sind.

Evakuieren Sie den Verteiler auf einen Druck von weniger als einem Millimeter Quecksilber und schließen Sie das Ventil eins. Sobald der Verteiler evakuiert wurde, führen Sie Stickstoffgas in den Verteiler ein, bis der berechnete Druck erreicht ist. An dieser Stelle wird der Absperrhahn eins geöffnet, um 100 Millimeter Quecksilber oder Stickstoffgas in den Reaktionskolben einzuleiten.

Schließen Sie den Hahn eins. Sobald der vorgesehene Druck von Stickstoffgas in den Reaktionskolben eingeleitet wurde, ist der Druck mit dem Manometer aufzuzeichnen, das Ventil zu öffnen. Eine, um den Verteiler auf weniger als einen Millimeter Quecksilbersäule zu evakuieren.

Schließen Sie das zweite Ventil und trennen Sie die Stickstoffgasflasche vom Verteiler. Der Reaktionskolben wird vom Verteiler gelöst, indem der Absperrhahn eins und das Ventil eins geschlossen werden. Nachdem alle Gase in den Reaktionskolben eingeleitet worden sind, wird das sechste Ventil geöffnet, so dass Umgebungsluft in den Verteiler eindringen und den Verteiler auf Umgebungsdruck bringen kann.

Befestigen Sie die Tesla-Spule, die mit dem Hochfrequenz-Funkengenerator verbunden ist. Verbinden Sie die gegenüberliegende Wolframelektrode mit einer elektrischen Masse, um den effizienten Durchgang von elektrischem Strom durch den Spalt zwischen den beiden Elektroden zu ermöglichen. Stellen Sie die Ausgangsspannung des Funkengenerators auf ca. 30.000 Volt ein, wie in den vom Hersteller vor dem Auslösen des Funkens verfügbaren Dokumenten beschrieben.

Schließen Sie den Abzugsflügel, der als Sicherheitsschild zwischen dem Gerät und dem Experimentator dient. Schalten Sie die Tesla-Spule ein, um das Experiment zu starten, und lassen Sie die Funkenbildung zwei Wochen lang in einer Stunde bei Aus-Zyklen weitergehen. Das Experiment wird unterbrochen, indem der offene Absperrhahn der Tesla-Spule ausgeschaltet wird, um langsam Umgebungsluft in den Reaktionskolben einzuleiten und das Entfernen des Adapters und der Wolframelektroden zu erleichtern, damit bei Bedarf Proben entnommen werden können.

Mit Hilfe eines Vakuums kann der Reaktionskolben mit Hilfe einer elektrischen Glaspipette von schädlichen Reaktionsgasen evakuiert werden. Entnehmen Sie flüssige Proben aus dem Reaktionskolben und achten Sie darauf, die Exposition gegenüber Verunreinigungen zu minimieren, z. B. solche, die durch Berühren der Pipette mit dem Vakuumfett oder anderen nicht sterilen Oberflächen eingeführt werden könnten. Füllen Sie die Probe in einen sterilen Kunststoff- oder Glasbehälter um, verschließen Sie die Probenbehälter und lagern Sie sie in einem Gefrierschrank, der Temperaturen von minus 20 Grad Celsius oder weniger erreichen kann, da unlösliche Produkte verhindern können, dass die Probenlösung bei null Grad Celsius gefriert.

Verwenden Sie saubere Labortücher, um das Vakuumfett vom Gerätehals zu entfernen. Der Adapter und der Absperrhahn sowie das Glas, das die Wolframelektroden umgibt. Reinigen Sie dieselben Oberflächen gründlich mit Toluol, um organisches Vakuumfett vollständig von den Gläsern zu entfernen.

Bei Verwendung von Silikonfett kann das Hochvakuumfett nach der Pyrolyse auf den Glaswaren verbleiben und zukünftige Probleme verursachen, wie im Textprotokoll beschrieben. Reinigen Sie dann den Reaktionskolben gründlich mit einer Bürste und die im Textprotokoll aufgeführten Lösungsmittel in der dort aufgeführten Reihenfolge. Decken Sie alle offenen Öffnungen des Reaktionskolbens mit Alufolie ab und wickeln Sie den Adapter und seine Bestandteile in Alufolie ein. Sobald alle Gläser in Aluminiumfolie eingewickelt sind, werden Pyros mindestens drei Stunden lang an 500 Grad Celsius an der Luft pyrosiert.

Reinigen Sie schließlich die Elektroden vorsichtig mit Methanol und lassen Sie sie an der Luft trocknen, um die Analyse der Proben fortzusetzen, wie in dem hier gezeigten Textprotokoll beschrieben, ist ein Chromatogramm eines Aldi-Aldehyds, eines Acetyl-L-Cysteins oder O-P-A-N-A-C, derivatisierten Aminosäurestandards, erhalten durch HPLC, gekoppelt mit Fluoreszenzdetektion und dreifacher Vierfach-Massenspektrometrie. Zu den in der Norm enthaltenen Aminosäuren gehören solche, die typischerweise in Miller-URI-Experimenten mit Funkenentladungen hergestellt werden. Repräsentative Fluoreszenzspuren einer typischen Probe und eines analytischen Blindwerts werden gezeigt, um die molekulare Komplexität von Proben vom Miller-URI-Typ zu demonstrieren.

Dieses Probenchromatogramm wurde aus einem Funkenentladungsexperiment erstellt, bei dem 300 Millimeter Quecksilber Methan, 250 Millimeter Quecksilber Ammoniak und 250 Millimeter Wasser als Ausgangsbedingungen verwendet wurden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man ein Experiment zur Funkenentladung durchführt.