Condurre esperimenti Miller-Urey

L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di condurre un esperimento di scarica Miller Yuri Spark. Ciò si ottiene mettendo l'acqua in un pallone di reazione per rappresentare gli oceani della Terra primordiale. Come seconda fase, una serie di gas viene introdotta nel pallone di reazione per imitare le condizioni atmosferiche primitive.

Successivamente, viene applicata una scarica elettrica all'interno del pallone di reazione. Al fine di imitare i fulmini sulla terra primordiale, si ottengono risultati che mostrano che le molecole importanti per la vita possono essere rilevate sulla base della cromatografia liquida ad alte prestazioni con rilevamento della fluorescenza, l'analisi degli amminoacidi di campioni di scariche di scintille, l'esperimento Miller U può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo delle origini della vita, come ad esempio quali tipi di condizioni prebiotiche possono aver facilitato la sintesi di specifici composti organici ritenuti importanti per la vita. Per iniziare questa procedura, impostare il collettore e il sistema del vuoto come descritto nel protocollo di testo.

Chiama versare 200 millilitri di acqua ultrapura in una reazione da tre litri. Beuta. Introdurre un'ancoretta magnetica pre-pulita e sterilizzata, che garantirà una rapida dissoluzione dei gas solubili e la miscelazione della reattanza. Mescolando l'esperimento.

Collegare gli elettrodi di tungsteno al pallone di reazione da tre litri utilizzando una quantità minima di grasso per vuoto con punte separate da circa un centimetro. All'interno del pallone, fissarlo con delle clip. Inserire un adattatore con un rubinetto di arresto incorporato nel collo del pallone di reazione da tre litri e fissarlo con una clip.

Fissare il pallone di reazione da tre litri al collettore del gas tramite l'adattatore. Usa una clip o un morsetto per fissare il pallone. Aprire tutte le valvole tranne la valvola sei e chiudere il rubinetto due sul collettore durante l'uscita.

Tutti i rubinetti di arresto attaccati al pallone di reazione sono chiusi. Accendere la pompa del vuoto per evacuare il collettore. Una volta raggiunta una lettura stabile del vuoto inferiore a un millimetro di mercurio, chiudere la valvola uno e lasciare riposare il collettore per circa 15 minuti per verificare la presenza di perdite di vuoto.

Dopo 15 minuti, applicare l'agitazione magnetica sul recipiente di reazione. Aprire la valvola uno e il rubinetto uno per evacuare lo spazio di testa del pallone di reazione da tre litri. Fino a quando la pressione non ha raggiunto meno di un millimetro di mercurio.

Calcolare la pressione necessaria di ammoniaca gassosa da introdurre nel collettore come descritto nel protocollo di testo. Assicurarsi che la valvola sei sia chiusa e che la valvola uno sia chiusa e che tutti i rubinetti di arresto siano collegati al pallone di reazione durante l'uscita. Rubinetto di arresto due aperto.

Prima di introdurre qualsiasi gas nel collettore, introdurre ammoniaca nel collettore per raggiungere la pressione determinata aprire il rubinetto uno per introdurre 200 millimetri di mercurio di ammoniaca nel pallone di reazione da tre litri. L'ammoniaca si dissolverà nell'acqua nel pallone di reazione e la pressione diminuirà lentamente. Una volta che la pressione smette di scendere, chiudere il rubinetto e registrare la pressione letta dal manometro.

Questo valore rappresenta la pressione all'interno del pallone e verrà utilizzato per calcolare le pressioni per altri gas che verranno introdotti nel collettore successivamente aprendo la valvola. Uno. Evacuare il collettore ad una pressione inferiore ad un millimetro di mercurio. Chiudere la valvola due e scollegare la bombola del gas di ammoniaca dal collettore.

Dopo aver calcolato la pressione necessaria del metano da introdurre nel collettore come descritto nel protocollo di testo, assicurarsi che la valvola sei e tutti i rubinetti di arresto collegati al pallone di reazione siano chiusi mentre tutte le altre valvole e il rubinetto di arresto due sono aperti per evacuare il collettore a una pressione inferiore a un millimetro di mercurio chiudere la valvola uno. Una volta evacuato il collettore, introdurre metano nel collettore fino al raggiungimento della pressione calcolata. Quindi aprire il rubinetto uno per introdurre 200 millimetri di mercurio di metano nel pallone di reazione da tre litri.

Chiudere il rubinetto uno. Una volta che la pressione prevista del metano è stata introdotta nel pallone di reazione da tre litri, registrare la pressione misurata dal manometro aprire la valvola. Uno per evacuare il collettore a meno di un millimetro di mercurio.

Infine, chiudere la valvola due e scollegare la bombola di metano dal collettore. Assicurarsi che la valvola sia sei e che tutte si fermino. Timoniere. Collegare il pallone di reazione sono chiusi pur avendo tutte le altre valvole e il rubinetto due aperti.

Evacuare il collettore ad una pressione inferiore ad un millimetro di mercurio chiudere la valvola uno. Una volta evacuato il collettore, introdurre azoto gassoso nel collettore fino al raggiungimento della pressione calcolata. A questo punto, aprire il rubinetto uno per introdurre 100 millimetri di mercurio di azoto gassoso nel pallone di reazione.

Chiudere il rubinetto uno. Una volta che la pressione prevista dell'azoto gassoso è stata introdotta nel pallone di reazione, registrare la pressione utilizzando il manometro, aprire la valvola. Uno per evacuare il collettore a meno di un millimetro di mercurio.

Chiudere la valvola due e scollegare la bombola di azoto dal collettore. Staccare il pallone di reazione dal collettore chiudendo il rubinetto uno e la valvola uno. Una volta che tutti i gas sono stati introdotti nel pallone di reazione, aprire la valvola sei in modo che l'aria ambiente possa entrare nel collettore e portare il collettore alla pressione ambiente.

Fissare la bobina di Tesla collegata al generatore di scintille ad alta frequenza. Collegare l'elettrodo di tungsteno opposto a una messa a terra elettrica per consentire il passaggio efficiente della corrente elettrica attraverso lo spazio tra i due elettrodi. Impostare la tensione di uscita del generatore di scintille a circa 30.000 volt, come descritto nei documenti disponibili presso il produttore prima di avviare la scintilla.

Chiudere l'anta della cappa aspirante in modo che funga da scudo di sicurezza tra l'apparecchio e lo sperimentatore. Accendi la bobina di Tesla per avviare l'esperimento e lascia che le scintille continuino per due settimane in un'ora di cicli di accensione. Interrompere l'esperimento chiudendo il rubinetto di Tesla per introdurre lentamente l'aria ambiente nel pallone di reazione e facilitare la rimozione dell'adattatore e degli elettrodi di tungsteno in modo che i campioni possano essere raccolti se lo si desidera.

Il vuoto può essere utilizzato per evacuare il pallone di reazione dai gas di reazione nocivi utilizzando una pipetta di vetro izzata. Rimuovere i campioni liquidi dal pallone di reazione, facendo attenzione a ridurre al minimo l'esposizione a contaminanti come quelli che potrebbero essere introdotti toccando la pipetta con il grasso sottovuoto o altre superfici non sterili. Trasferire il campione in un recipiente sterile di plastica o vetro, sigillare i contenitori per campioni e conservarlo in un congelatore in grado di raggiungere temperature di meno 20 gradi Celsius o inferiori, poiché i prodotti insolubili possono impedire il congelamento della soluzione del campione a zero gradi Celsius.

Utilizzare salviette da laboratorio pulite per rimuovere il grasso sottovuoto dal collo dell'apparecchio. L'adattatore e il rubinetto di arresto e il vetro che circonda gli elettrodi di tungsteno. Pulire accuratamente queste stesse superfici con toluene per rimuovere completamente il grasso organico sottovuoto dalla vetreria.

Se si utilizza grasso al silicone, il grasso ad alto vuoto potrebbe rimanere sulla vetreria dopo la pirolisi, creando problemi futuri come descritto nel protocollo di testo, quindi pulire accuratamente il pallone di reazione con un pennello e i solventi elencati nel protocollo di testo nell'ordine ivi elencato. Coprire tutti gli orifizi aperti del pallone di reazione con un foglio di alluminio e avvolgere l'adattatore e i suoi componenti in un foglio di alluminio. Una volta che tutta la vetreria è stata avvolta in un foglio di alluminio, pirolisi per almeno tre ore all'aria a 500 gradi Celsius.

Infine, pulire delicatamente gli elettrodi con metanolo e lasciare asciugare all'aria e procedere all'analisi dei campioni come descritto nel protocollo di testo mostrato qui è un cromatogramma di un'aldeide Aldi, un'acetil L cisteina, o O-P-A-N-A-C, amminoacido derivatizzato standard ottenuto mediante HPLC accoppiato a rivelazione a fluorescenza e tripla spettrometria di massa quadrupla. Gli amminoacidi contenuti nello standard includono quelli tipicamente prodotti negli esperimenti di scarica a scintilla di tipo Miller URI. Tracce di fluorescenza rappresentative di un campione tipico e di un bianco analitico sono mostrate a dimostrazione della complessità molecolare dei campioni di scarica elettrica di tipo URI Miller.

Questo cromatogramma campione è stato prodotto da un esperimento di scarica di scintille utilizzando 300 millimetri di mercurio di metano, 250 millimetri di mercurio di ammoniaca e 250 millimetri di acqua come condizioni iniziali. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come condurre un esperimento di scarica di scintille.