norsu hammastahna demo on yksi suosituimmista kemian demonstraatioista, jossa höyryävä vaahtoputki purkautuu säiliöstään ja muistuttaa sulattua elefantin kokoisen hammastahnan putkea. Klassinen demo käyttää 30% vetyperoksidia, mikä on ei turvallinen lapsille, mutta tästä mielenosoituksesta on turvallinen versio, joka on silti erittäin siisti. Se menee näin:
tarvikkeet
- Tyhjä 20 unssin muovipullo (tai muu säiliö)
- 3% vety peroksidiliuos (saatavana melkein missä tahansa kaupassa)
- Paketti aktiivista hiivaa (ruokakaupasta)
- Nestemäinen astianpesuaine (kuten Dawn ™)
- Lämmintä vettä
- Ruoan värjäys (valinnainen, mutta näyttää hyvältä)
Tee Elephant-hammastahna
- Kaada 1/2 kupillista vetyperoksidiliuosta, 1/4 kupillista astianpesu saippua, ja muutama tippa ruokaa värityspulloon. Swish pullo ympäri sekoittaa aineosat. Aseta pullo pesualtaan tai ulkona tai muuhun paikkaan, jossa et halua kastua märkää vaahtoa kaikkialle.
- Sekoita erillisessä astiassa aktiivihiivapakkaus vähän lämpimällä vedellä. Anna hiivalle aktivoida noin viisi minuuttia ennen seuraavaa vaihetta.
- Kun olet valmis tekemään demon, kaada hiivaseos pulloon. Reaktio tapahtuu heti lisättäessä hiivaa.
Kuinka se toimii
Vetyperoksidi (H2O2) on reaktiivinen molekyyli, joka hajoaa helposti veteen (H2O) ja happi:
- 2H2O2 → 2H2O + O2(G)
Tässä demonstraatiossa hiiva katalysoi hajoamista, joten se etenee paljon nopeammin kuin normaali. Hiiva tarvitsee lämminvettä lisääntymiseen, joten reaktio ei toimi niin hyvin, jos käytät kylmää vettä (ei reaktiota) tai erittäin kuumaa vettä (joka tappaa hiivan).
astianpesuaine vangitsee vapautuneen hapen, vaahtoa. Ruokaväritys voi värjätä kuplien kalvon, jolloin saat värillistä vaahtoa.
Sen lisäksi, että se on hieno esimerkki hajoamisreaktiosta ja katalysoidussa reaktiossa elefantin hammastahnademo on eksoterminen, joten lämpöä syntyy. Reaktio tekee kuitenkin liuoksesta vain lämpimämmän, ei tarpeeksi kuuman aiheuttamaan palovammoja.
Joulukuusi norsun hammastahna
Voit helposti käyttää norsun hammastahnareaktiota lomakemian esittelynä. Lisää vain vihreä ruokaväri peroksidi- ja pesuaineseokseen ja kaada kaksi liuosta joulukuusenmuotoiseen astiaan.
Hyvä valinta on Erlenmeyer-pullo, koska siinä on kartiomainen muoto. Jos sinulla ei ole pääsyä kemian lasitavaroihin, voit tehdä puun muodon kääntämällä suppilon lasin päälle tai tekemällä oman suppilosi paperilla ja teipillä (jonka voit koristaa, jos haluat).
Alkuperäisen reaktion vertaaminen lapsiystävälliseen reseptiin
Alkuperäinen norsun hammastahnareaktio, joka käyttää paljon korkeampaa vetyperoksidipitoisuutta, voi aiheuttaa sekä kemiallisia että termisiä palovammoja.Vaikka se tuottaa suuremman määrän vaahtoa, se ei ole turvallinen lapsille, ja sen tulee suorittaa vain aikuinen käyttämällä asianmukaisia turvavarusteita.
Kemiallisesta näkökulmasta molemmat reaktiot ovat samanlaisia, paitsi lasten turvallista versiota katalysoi hiiva, kun taas alkuperäinen esitys katalysoidaan yleensä käyttämällä kaliumjodidia (KI). Lasten versiossa käytetään kemikaaleja, jotka ovat turvallisia lapsille.
Pienempi peroksidipitoisuus voi silti värjätä kankaat. Nielemistä on vältettävä, koska projekti sisältää pesuainetta, joka voi aiheuttaa oksentelua.
Avainsanat
- Elefantin hammastahnakemian esittely tuottaa kuumennettua vaahtoa, kun kemikaaleja sekoitetaan.
- Alkuperäinen esittely johtuu vetyperoksidin hajoamisesta, jota katalysoi kaliumjodidi. Pesuaineliuos vangitsee kaasut vaahdon muodostamiseksi. Lapsiystävällisessä versiossa käytetään pienempiä vetyperoksidipitoisuuksia, ja hajoamista katalysoi hiiva.
- Vaikka reaktion molemmat versiot voidaan suorittaa nuorelle yleisölle, alkuperäinen versio käyttää väkevä vetyperoksidi, joka on voimakas hapetin, ja kaliumjodidi, joka ei välttämättä ole helppoa saatavilla.
- Lapsiystävällisessä versiossa käytetään kemikaaleja, joita lasten on turvallista koskettaa roisketapauksissa.
- Kuten kaikissa kemianäytöksissä, suositellaan aikuisten valvontaa.
Lähteet
- Dirren, Glen; Gilbert, George; Juergens, Frederick; Page, Philip; Ramette, Richard; Schreiner, Rodney; Scott, Earle; Testen, toukokuu; Williams, Lloyd. Kemialliset esittelyt: Käsikirja kemian opettajille. Vol. 1. University of Wisconsin Press, 1983, Madison, Wis.
- "Elefantin hammastahna." Utahin yliopiston kemian mielenosoitukset. Utahin yliopisto.