Kimyada, metalik bitki örtüsü , belirli kimyasal reaksiyonlar sırasında ortaya çıkan bir tür dendrittir . Metal bitkiler, tamamen fiziksel bir etkiye bağlı olarak katılaşma dendritlerine benzer şekillere sahip olabilir . Metalik bitkiler, özellikle sulu çözelti içinde oksidasyon-indirgeme reaksiyonları sırasında ortaya çıkar . Adı ağacının veya çalı genellikle onlara atfedilir.
Bazı metalik bitkilerin, bitki örtüsünü oluşturan metale bağlı olarak belirli bir adı vardır. Bu isim, Roma mitolojisindeki figürlerin metallerle ilişkilendirildiği bir disiplin olan simya terminolojisinden alınmıştır .
Diderot Yunan kimyager Rodos Carasses (yayın için metalik vejetasyonların ilk yayın niteliklerini Journal des bilginler de 1677'de ondan önce o) ve belirtir Furetière gözle görülür büyüyen çeşitli metaller (altın, gümüş, demir ve bakır) ile yapılan bu deneyi tanık ağaç şeklinde. İlk yayın, Mundus Subterraneus ( 1660 ) adlı çalışmasında Athanasius Kircher'e atfedildi , kendisi de anlattığı deneyimin keşfi değildi.
Çeşitli deneyler de yapıldı XVII inci yüzyılın . Athanase Kircher tarafından açıklanan deney, bir damla cıva ile gümüş bir çözelti ( Diana Ağacı deneyi ) temas ettirmekten ibarettir . Lemery ise nitrik asitte çözünmüş gümüşü kullanıyor ve ürünlerini suda seyreltiyor. Seyreltme reaksiyonu yavaşlatır, böylece ağacın büyümesi 40 gün sürer. Lemery, bu daha yavaş reaksiyonla, diğer kimyacılardan daha fazla dallı ağaç elde eder. Dallar, popüler görüntülerde bu ağacın meyvelerini temsil eden küçük toplarla biter.
Önemli birinci gözlem sunulur Kraliyet Bilimler Akademisi içindeKasım 1692Homberg tarafından . Önerilen yöntem, birkaç dakika içinde bir çalı üretmeyi mümkün kılar. Aşındırmada çözünmüş amalgam gümüşü kullanıyor . Diana ağacının yanı sıra (tamamen sıvı ortamda), Homberg ayrıca Mars ağacını (sıvının yüzeyinde) veya metalik bitki örtüsünü altın veya gümüş bir karışımda (tamamen orta, katı) üretmek için bir yöntem önerir .
Metalik bitki örtüsüne ilişkin bu gözlemler, Vallemon başrahibi Pierre Lorrain, Curiositez de la nature et de l'art sur la vegetation: ou farm , et le jardinage dans son perfectection , Paris, Claude Cellier, 1705 tarafından da bildirilmiştir . 1706'da Lémery , Mars Ağacı'nı üretti .
İkinci önemli gözlem nedeniyle olacak 1731 için Charles Marie de La Condamine . İkincisi, metalik gümüşü öncekiler gibi nitrik asidin etkisiyle çözer ve çözeltiyi ince bir tabaka halinde düzenler. Bir çivi başını çözeltinin ortasına yerleştirir ve birkaç saat içinde, sıvı tabakasının inceliği nedeniyle yatay olarak çividen başlayan bir gümüş ipler ağının göründüğünü görür. Bu özel deneysel konfigürasyon, kabın dibinin eğiminin elde edilen ağacın şekli üzerindeki etkisini incelemesine izin verir. Çok sayıda metal kombinasyonu için bitki örtüsü üretir (önceden çözünmüş metal ile çivi arasındaki kombinasyon).
Bugün, lise kimya derslerini göstermek için bir Diane ağacı deneyi kullanılıyor . Bakır bir telin bir gümüş nitrat çözeltisine daldırılmasıyla gerçekleştirilir. Telden başlayarak gümüş çalı oluştukça, çözelti bakır II hekzahidrat iyonlarının aldığı renk olan maviye döner.
Bu fenomeni ilk gözlemleyen simyacılar, onu bir palingenezle , yani eski anlamıyla kendiliğinden bir nesille karşılaştırdılar .
Charles Marie de La Condamine ( L'Encyclopédie'de bildirildi ) tarafından verilen yorum, çözücünün (nitrik asit) çözünmüş metali "terk ettiği" ve ikincisi daha kolay çözüldüğünde metal çivininkini çözdüğü şeklindedir. Çözücü "buharlaştıktan" sonra metal çökelir. Bu kristal form, Charles Marie de La Condamine'e göre, metal parçacıkları ile tamamen "nitre içermeyen" nitelikte değildir ve çözücünün serbest dolaşımını önleyerek, düzensizliğin kaynağında olacaktır. parçacıklar.
Daha modern terimlerle, yorum çözünmeyi değil, oksidasyon-indirgeme reaksiyonunu gerektirir. Diana ağacı deneyinde, metalik gümüş önce nitrik asitle oksitlenir. Bu saldırı, bir gümüş I nitrat çözeltisinin oluşumuyla sonuçlanır Demir çivi çözeltiye daldırıldığında, gümüş iyonları çivi yüzeyinde gümüş metaline indirgenir, burada demir metal demir II iyonlarına oksitlenir. Bir oksidasyon-indirgeme reaksiyonu, bir elektron değişimini, dolayısıyla iletken bir ortamı varsayar. Metalik gümüş mükemmel bir elektrik iletkeni olduğundan , gümüş iyonları metalik gümüşün yüzeyinde çökelebilirken, çivideki metalik demir kademeli olarak demir iyonlarına oksitlenir. Kristalin metal bu nedenle merkezden başlayarak iğne şeklinde büyür.
Daha yakın zamanlarda kimyagerler, metalik bitki örtüsünün dallı ağaç şeklini açıklamak için maddenin taşınmasıyla ilgili fenomenler üzerinde çalıştılar. Bu çalışmaya izin veren modeller, dendrit büyümesi için daha yaygın olarak kullanılanlarla karşılaştırılabilir . Bu nedenle, difüzyonla sınırlı bir toplama modeli önerilmiştir. Brown hareketini izleyen diğer parçacıkların bir araya toplandığı bir başlangıç parçacığını düşünür . Bu model, metalik bitki örtüsü deneylerinde gözlemlenenlere benzeyen ağaçlar üretmeyi mümkün kılar. Fiziksel ve kimyasal yüzey olaylarını hesaba katmayan bu formülasyon, elektrokimyasal ortalama alan modelleri gibi fenomenolojik yaklaşımlarla desteklenebilir.