Instruktor i dwoje dzieci wlewają trzy filiżanki proszku do pojemnika z czerwonym płynem. Nagle - kupa - chmura czegoś, co wygląda jak wata cukrowa, wybucha w kierunku sufitu.
Ten popularny film na Twitterze jest dostępny dzięki uprzejmości konta w języku malajskim, który udostępnia treści naukowe. Ale co się dzieje w filmie?
Według Briana Hostetlera, edukatora w Denver Museum of Nature & Science, jest to raczej niebezpieczna wersja klasycznej demonstracji chemicznej. Ta reakcja jest zwykle znana jako „pasta do zębów słonia” ze względu na jej pienisty wygląd i jest powszechnie stosowana w klasach chemii do wyjaśniania katalizatorów, powiedział Hostetler Live Live.
Łatwy, ale wybuchowy
W reakcji wykorzystuje się tanie, łatwo dostępne składniki: nadtlenek wodoru, mydło do naczyń, jodek potasu i barwniki spożywcze. Nadtlenek wodoru ma kluczowe znaczenie. Składa się z dwóch cząsteczek wodoru i dwóch tlenu. Wiązania między tymi cząsteczkami naturalnie pękają, więc z czasem nadtlenek wodoru powoli zamienia się w wodę i gazowy tlen. Hostetler powiedział, że reakcja ta zachodzi szybciej po ekspozycji na światło i dlatego nadtlenek wodoru jest sprzedawany w brązowych butelkach.
Zwykle powolny rozpad (lub chemiczny rozkład) nadtlenku wodoru do wody i tlenu jest niezauważalny. Ale eksperyment z użyciem pasty do zębów słonia przyspiesza proces z katalizatorem, związkiem chemicznym, który zwiększa szybkość danej reakcji. Jodek potasu - sól jodu i suplement diety stosowany do dodawania jodu do soli kuchennej - zapewnia ten katalizator.
„W obecności jodku potasu nadtlenek wodoru rozkłada się niemal natychmiast” - powiedział Hostetler.
Konfiguracja jest prosta. Nadtlenek wodoru miesza się z mydłem do naczyń i często dodaje się barwniki spożywcze, aby uzyskać dramatyczny efekt (co wyjaśnia różowy wacik w filmie na Twitterze). Dodaje się jodek potasu, a jon jodkowy, który jest częścią tego związku, przyciąga tlen z nadtlenku wodoru, przerywając wiązania i szybko przekształcając nadtlenek wodoru w wodę i gazowy tlen. Hostetler powiedział, że cząsteczki tlenu zostają uwięzione przez mydło, tworząc bąbelki. W kroku, czasem dodawanym do demonstracji pasty do zębów słonia, świecąca szyna - pasek drewna, który jest gorący, ale nie pali się - włożona do bąbelków zapali się, iskrzona czystym tlenem.
Stonowanie tego
Hostetler powiedział, że zazwyczaj eksperyment z pastą do zębów słonia wywołuje tłustą miksturę. Dlaczego więc wersja na Twitterze wysłała bąbelki w stronę sufitu?
Ta szczególna reakcja była spowodowana wytrzymałością składników i kształtem pojemników, powiedział Hostetler. Dość bezpieczną wersję demonstracji pasty do zębów słonia można wykonać w domu za pomocą 3% nadtlenku wodoru kupionego w aptece, z drożdżami jako katalizatorem (drożdże zawierają enzym katalazę, która również rozkłada wiązania w nadtlenku wodoru). Ta kombinacja zacznie się wydzielać i będzie trochę ciepła, gdy reakcja uwalnia ciepło, ale poza koniecznością starania się, aby nie dotykać „pasty do zębów”, ponieważ nadtlenek wodoru może być drażniący dla skóry i oczu, ta wersja dla majsterkowiczów jest dość bezpieczna.
Hostetler powiedział, że wideo na Twitterze prawdopodobnie pokazuje reakcję z 30% nadtlenkiem wodoru, a nawet silniej. Demonstrator używa również jodku potasu w postaci proszku zamiast zmieszania z wodą. I rozlał trzy partie jednocześnie do dużego pojemnika o dużej powierzchni, więc reakcja zachodzi jednocześnie w dużej ilości nadtlenku wodoru.
To sprawia, że scena w filmie jest „bardzo niebezpieczna”, powiedział Hostetler. Powiedział, że trzydzieści procent lub więcej nadtlenku wodoru może powodować oparzenia chemiczne skóry, a reakcja może podgrzać roztwór o setki stopni. To ciepło i para powstałe w wyniku reakcji unosi pianę ku niebu w filmie na Twitterze.
Podsumowując, Hostetler powiedział, że nie ma wypróbować olbrzymiej wersji demonstracji w domu - ale nie krępuj się ponownie nacisnąć „zagraj” na Twitterze.
„To fajne wideo” - powiedział.
