Mener des expériences de Miller-Urey

L’objectif général de l’expérience suivante est de mener une expérience de décharge Miller Yuri Spark. Ceci est réalisé en plaçant de l’eau dans un ballon de réaction pour représenter les océans primitifs de la Terre. Dans un deuxième temps, une série de gaz est introduite dans le ballon de réaction pour imiter les conditions atmosphériques primitives.

Ensuite, une décharge électrique est appliquée dans le ballon de réaction. Afin d’imiter la foudre sur la terre primordiale, des résultats sont obtenus qui montrent que les molécules importantes pour la vie peuvent être détectées sur la base de la chromatographie liquide à haute performance avec détection de fluorescence, de l’analyse des acides aminés d’échantillons de décharge d’étincelles, L’expérience Miller U peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des origines de la vie, telles que quels types de conditions prébiotiques peuvent avoir facilité la synthèse de composés organiques spécifiques considérés comme importants pour la vie. Pour commencer cette procédure, configurez le collecteur et le système de vide comme décrit dans le protocole texte.

Appelez à verser 200 millilitres d’eau ultrapure dans une réaction de trois litres. Fiole. Introduire une barre d’agitation magnétique pré-nettoyée et stérilisée, qui assurera la dissolution rapide des gaz solubles et le mélange de la réactance. Agitation de l’expérience.

Fixez les électrodes en tungstène à la fiole de réaction de trois litres à l’aide d’une quantité minimale de graisse sous vide avec les pointes séparées d’environ un centimètre. À l’intérieur de la fiole, fixez-la à l’aide de clips. Insérez un adaptateur avec un robinet d’arrêt intégré dans le col de la fiole de réaction de trois litres et fixez-le à l’aide d’un clip.

Fixez le ballon de réaction de trois litres au collecteur de gaz à l’aide de l’adaptateur. Utilisez une pince ou une pince pour aider à fixer le flacon. Ouvrez toutes les vannes sauf la vanne six et arrêtez le deuxième robinet sur le collecteur en partant.

Tous les robinets d’arrêt fixés à la fiole de réaction se sont fermés. Allumez la pompe à vide pour évacuer le collecteur. Une fois qu’une lecture de vide stable de moins d’un millimètre de mercure a été atteinte, fermez la première vanne et laissez le collecteur reposer pendant environ 15 minutes pour vérifier s’il y a des fuites de vide.

Après 15 minutes, appliquez une agitation magnétique sur le récipient de réaction. Ouvrez la vanne un et le robinet d’arrêt un pour évacuer l’espace libre de la fiole de réaction de trois litres. Jusqu’à ce que la pression ait atteint moins d’un millimètre de mercure.

Calculer la pression d’ammoniac gazeux nécessaire à introduire dans le collecteur comme décrit dans le protocole de texte. Assurez-vous que la vanne six est fermée et que la vanne un et tous les robinets d’arrêt sont fixés au ballon de réaction lors de la sortie. Arrêtez l’ouverture du deuxième robinet.

Avant d’introduire du gaz dans le collecteur, introduisez de l’ammoniac dans le collecteur pour atteindre la pression déterminée robinet d’arrêt ouvert un pour introduire 200 millimètres de mercure d’ammoniac dans la fiole de réaction de trois litres. L’ammoniac se dissoudra dans l’eau dans la fiole de réaction et la pression diminuera lentement. Une fois que la pression cesse de baisser, arrêtez le premier bras et enregistrez la pression lue par le manomètre.

Cette valeur représente la pression à l’intérieur du ballon et sera utilisée pour calculer les pressions d’autres gaz qui seront introduits dans le collecteur ouvert ultérieurement. Un. Pour évacuer le collecteur à une pression inférieure à un millimètre de mercure. Fermez la vanne deux et débranchez la bouteille de gaz ammoniac du collecteur.

Après avoir calculé la pression de méthane nécessaire à introduire dans le collecteur comme décrit dans le protocole textuel, assurez-vous que la vanne six et tous les robinets d’arrêt fixés au ballon de réaction sont fermés tout en ayant toutes les autres vannes et le robinet d’arrêt deux ouverts pour évacuer le collecteur à une pression inférieure à un millimètre de mercure, fermez la vanne un. Une fois le collecteur évacué, introduisez du méthane dans le collecteur jusqu’à ce que la pression calculée soit atteinte. Ouvrez ensuite le robinet d’arrêt un pour introduire 200 millimètres de mercure de méthane dans la fiole de réaction de trois litres.

Fermez le premier robinet d’arrêt. Une fois que la pression prévue de méthane a été introduite dans la fiole de réaction de trois litres, notez la pression mesurée par le manomètre, ouvrez la soupape. L’un pour évacuer le collecteur à moins d’un millimètre de mercure.

Enfin, fermez la vanne deux et débranchez la bouteille de méthane du collecteur. Assurez-vous que la vanne six et tous s’arrêtent. Barreur. Fixez la fiole de réaction sont fermées tout en ayant toutes les autres vannes et le robinet d’arrêt deux ouverts.

Évacuez le collecteur à une pression inférieure à un millimètre de mercure pour fermer la soupape un. Une fois le collecteur évacué, introduisez de l’azote gazeux dans le collecteur jusqu’à ce que la pression calculée soit atteinte. À ce stade, ouvrez le robinet d’arrêt un pour introduire 100 millimètres de mercure d’azote gazeux dans le ballon de réaction.

Fermez le premier robinet d’arrêt. Une fois que la pression prévue d’azote gazeux a été introduite dans la fiole de réaction, notez la pression à l’aide du manomètre, ouvrez la soupape. L’un pour évacuer le collecteur à moins d’un millimètre de mercure.

Fermez la vanne deux et débranchez la bouteille d’azote gazeux du collecteur. Détachez le ballon de réaction du collecteur en fermant le robinet d’arrêt un et la soupape un. Une fois que tous les gaz ont été introduits dans le ballon de réaction, ouvrez la vanne six afin que l’air ambiant puisse pénétrer dans le collecteur et amener le collecteur à la pression ambiante.

Fixez la bobine Tesla connectée au générateur d’étincelles à haute fréquence. Connectez l’électrode de tungstène opposée à une terre électrique pour permettre le passage efficace du courant électrique à travers l’espace entre les deux électrodes. Réglez la tension de sortie du générateur d’étincelles à environ 30 000 volts, comme indiqué dans les documents disponibles auprès du fabricant, avant de déclencher l’étincelle.

Fermez le châssis de la hotte pour servir de bouclier de sécurité entre l’appareil et l’expérimentateur. Allumez la bobine Tesla pour démarrer l’expérience et laissez les étincelles se poursuivre pendant deux semaines en une heure sur des cycles de repos. Arrêtez l’expérience en fermant le robinet d’arrêt ouvert de la bobine Tesla pour introduire lentement de l’air ambiant dans le ballon de réaction et faciliter le retrait de l’adaptateur et des électrodes en tungstène afin que des échantillons puissent être prélevés si vous le souhaitez.

Un vide peut être utilisé pour évacuer le ballon de réaction des gaz de réaction nocifs à l’aide d’une pipette en verre isé. Retirer les échantillons liquides de la fiole de réaction, en prenant soin de minimiser l’exposition aux contaminants tels que ceux qui pourraient être introduits en touchant la pipette à la graisse sous vide ou à d’autres surfaces non stériles. Transférez l’échantillon dans un récipient stérile en plastique ou en verre, scellez-le et conservez-le dans un congélateur capable d’atteindre des températures de moins 20 degrés Celsius ou moins, car les produits insolubles peuvent empêcher la solution de l’échantillon de geler à zéro degré Celsius.

Utilisez des lingettes de laboratoire propres pour enlever la graisse sous vide du col de l’appareil. L’adaptateur et le robinet d’arrêt et le verre entourant les électrodes en tungstène. Nettoyez soigneusement ces mêmes surfaces avec du toluène pour éliminer complètement la graisse organique sous vide de la verrerie.

Si vous utilisez de la graisse au silicone, la graisse sous vide poussé peut rester sur la verrerie après la pyrolyse, créant des problèmes futurs comme détaillé dans le protocole de texte, puis nettoyez soigneusement le ballon de réaction avec une brosse et les solvants énumérés dans le protocole de texte dans l’ordre indiqué ici. Couvrez tous les orifices ouverts de la fiole de réaction avec une feuille d’aluminium et enveloppez l’adaptateur et ses composants dans une feuille d’aluminium. Une fois que toute la verrerie a été enveloppée dans du papier d’aluminium, elle a été enveloppée pendant au moins trois heures à l’air à 500 degrés Celsius.

Enfin, nettoyez délicatement les électrodes avec du méthanol et laissez sécher à l’air libre pour procéder à l’analyse des échantillons comme décrit dans le protocole textuel montré ici est un chromatogramme d’un aldéhyde Aldi, d’un acétyl L cystéine ou d’un étalon d’acide aminé dérivé O-P-A-N-A-C obtenu par HPLC couplé à la détection de fluorescence et à la spectrométrie de masse triple quadruple. Les acides aminés contenus dans la norme comprennent ceux généralement produits dans les expériences de décharge d’étincelles de type Miller URI. Des traces de fluorescence représentatives d’un échantillon typique et d’un blanc analytique sont montrées, démontrant la complexité moléculaire des échantillons à décharge électrique de type Miller URI.

Cet exemple de chromatogramme a été produit à partir d’une expérience de décharge d’étincelle en utilisant 300 millimètres de mercure de méthane, 250 millimètres de mercure d’ammoniac et 250 millimètres d’eau comme conditions de départ. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de mener une expérience de décharge d’étincelle.