exercise/cuprammonium-rayon.tex

   1 % category: unknown
   2 \chapter{Cuprammonium Rayon}
   3 \label{CuprammoniumRayon} \index{Cuprammonium Rayon|textbf}
   4 (Cellulose behandlet med et ammoniakat av kobbersulfat,
   5 CuSO$_{4}$$^{.}$4NH$_{3}$ løses i
   6 et syrebad til en seigtflytende væske som kan dras ut til tråder).\\
   7 \newline \index{Cuprammonium Rayon|textbf}\index{Cellulose}\index{Kobbersulfat}
   8 \index{Ammoniakk}
   9 \index{Svovelsyre, H$_{2}$SO$_{4}$}
  10 \index{CuSO$_{4}$ $^{.}$ 5H$_{2}$O}
  11
  12
  13
  14 \section*{Innledning}
  15 Cellulose i filterpapir blir løst opp i et basisk kompleks, tetraaminkopper(II)hydroksid (Cu(NH$_{3}$)$_{4}$(OH)$_{2}$). Når vi tilsetter løsningen til et syrebad, vil cellulosen bli regenerert som den polymere forbindelsen rayon.\\
  16 \newline \index{Rayon}\index{Syntese av Rayon|textbf}\index{Koppersulfat, CuSO$_{4}$}
  17 \index{tetraaminkopper(II)hydroksid}
  18 \index{Cu(NH$_{3}$)$_{4}$(OH)$_{2}$}
  19
  20
  21
  22 \section*{Framgangsmåte}
  23 \begin{enumerate}
  24   \item Tillaging av kopper(II)hydroksid løsningen foregår som vist nedenfor:
  25   \begin{enumerate}
  26     \item Plasser 125 ml med vann i et 500 ml begerglass.
  27     \item Tilsett koppersulfat og rør i løsningen til den er mettet med koppersulfat (31.3 gram med CuSO$_{4}$ i 125 ml vann).
  28     \item Under konstant røring, tilsett konsentrert ammoniakk dråpe for dråpe til en blå-grønn farge dukker opp og et bunnfall dannes. Ikke tilsett for mye ammoniakk. Hvis løsningen blir mørke blå - må du begynne på nytt!
  29   \end{enumerate}
  30   \item Med et filterpapir (11cm i diameter), filterer du løsningen du har fått slik at bunnfallet av kopper(II)hydroksid samles på filterpapiret. Skyll filtratet 1 gang med vann. Resten av løsningen som du nå har filtrert kan tømmes i vasken.
  31   \item Plasser filterpapiret med brunnfallet i et rent 500 ml begerglass. Legg ved ytterligere 2 filterpapir.
  32   \item Plasser begerglasset på en magnetrører og tilsett 100 ml med konsentrert ammoniakk. Fortsett å røre til papiret er fullstendig løst opp og løsningen er tynn nok til enkelt å kunne helles ut av begerglasset. Dette burde ta ca. 30 minutter. Det kan hende du er nødt til å tilsette litt mer ammoniakk.
  33   \item Plasser 200 ml med en 0.5 M svovelsyre-løsning\footnote{For å lage en 0.5M H$_{2}$SO$_{4}$ løsning. Tynn ut 28 ml H$_{2}$SO$_{4}$ til 1l med destillert vann} i et lavt glass.
  34   \item Fyll forsiktig en dråpeteller med den blå løsningen vi laget først.
  35   \item Plasser munningen på dråpetelleren under overflaten på svovelsyren og press forsiktig og jevnt ut den blå løsningen, mens du beveger dråpetelleren forsiktig bortover i løsningen. Hvis du presser forsiktig nå vil du produsere en tynn fin tråd med rayon i løsningen.
  36   \item Observer rayon tråden i noen få minutter. Etter at den er blitt hvit, kan du ta den opp av løsningen og vaske den flere ganger under springen. Tørk den etterpå!
  37 \end{enumerate}
  38
  39
  40 \section*{Teori}
  41 Kopperhydroksid lages ved å la kopper(II)sulfat reagere med ammoniakk:\\
  42 \newline
  43 Cu$^{2+}$ (aq)  +  2OH$^{-}$  $\longrightarrow$  Cu(OH)$_{2}$ (s)
  44 \par\hspace{29mm} blå-grønn    \\
  45 \newline
  46 Kopperhydroksiden reagerer med like mengder ammoniakk og danner tetraaminekopper(II)hydroksid, Cu(NH$_{3}$)$_{4}$(OH)$_{2}$. Filterpapiret (cellulosen) løser seg opp i dette komplekset og blir regenerert i kontakt med syre som polymeret rayon. \\
  47 Rayon er uløselig i vanlige løsninger, så det feller når det kommer i kontakt med den vanlige syreløsningen.
  48
  49
  50
  51 \section*{Forsiktig}
  52 Konsentrert Ammoniakk (NH$_{3}$) er en fargeløs gass (kokepunkt -33,4\celcius) med stikkende lukt ved romtemperatur. Den er giftig, sterkt basisk. Vær forsiktig med løsningen og bruk vernebriller hele tiden!
  53 Konsentrert svovelsyre er en sterk toprotisk syre med kjemisk formel H$_{2}$SO$_{4}$. Svovelsyre er sterkt etsende.
  54
  55 \section*{Utstyr og kjemikalier}
  56
  57 \begin{itemize}[noitemsep]
  58   \item 25 g kobbersulfat pentahydrat, CuSO$_{4}$ $^{.}$ 5H$_{2}$O
  59   \item 250 ml begerglass
  60   \item Glasspinne
  61   \item 100 ml destillert vann
  62   \item Magnetrører
  63   \item Dråpeteller
  64   \item 165 ml konsentrert (15M) ammoniakk
  65   \item 250 ml målesylinder
  66   \item 10 ml pipette m/bulb
  67   \item 300 ml 0.5M svovelsyre
  68   \item 11-cm Buchner trakt
  69   \item 10 ml sprøyte m/spiss
  70   \item 5 ark med filterpapir (11 cm)
  71   \item 1 liter filterflaske
  72   \item 2 400 ml begerglass
  73 \end{itemize}
  74
  75 \nocite{odian}
  76 \nocite{dutton2}
  77
  78 \printbibliography