SLSection19-kjemi.tex

   1 \section{Trautz - Shorigin`s reaksjon}
   2 \label{Trautz} \index{Trautz - Shorigin`s reaksjon|textbf}
   3 (Oksidasjon av en basisk pyrogallol løsning)\\
   4
   5
   6 \subsubsection{Innledning}
   7 Denne reaksjonen må ha facinert Trautz og Schorigin første gang de
   8 iakttok den i 1905. Utseende av at nydlig rød-oransj lys kombinert
   9 med at  reaksjons mekanismen i detalj ikke er kjent, gjør at denne
  10 reaksjonen får et mystisk alkymistisk preg. Spesielt når den
  11 utføres i et mørkt rom med mange forventningsfulle tilskuere. Om
  12 Trautz-Schorign kom på sporet av denne reaksjonen ved hjelp av
  13 gamle alkymistiske skrifter skal være usagt, men dog ikke umulig.
  14
  15
  16 \subsubsection{Framgangsmåte}
  17 Reaksjonen kan enkelt utføres ved å blande de på forhånd lagede
  18 løsningene i nedenforstående rekkefølge og mengder i et 1000 ml
  19 begerglass.\\
  20 \newline
  21 40 ml 37$\%$ Formalin løsning\\
  22 40 ml 50$\%$ Kaliumkarbonat løsning\\
  23 40 ml 20$\%$ Pyrogallolløsning\\
  24 \newline
  25 Tilsett til slutt 200 ml 15$\%$ Hydrogenperoksidløsning. Å helle
  26 formalin-kaliumkarbonat-pyrogallol opp i hydrogenperoksid løsningen
  27 blir det samme.
  28 \begin{figure}[h]
  29 \centering
  30 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/schorigin/bilde1}
  31 \caption{Oksidasjon av en basisk pyrogallol løsning}
  32 \end{figure}
  33
  34 \textbf{Pyrogallol løsningen} tilbredes ved å veie inn 20 gram
  35 stoff pr. liter vann, og den bør være nylaget da stoffet
  36 dekomponerer både av luftoksygenet og oksygenet som er løst i
  37 vann. Skal løsningen oppbevares en stund bør den bobles med
  38 nitrogengass dersom dette
  39 er tilgjengelig, og oppbevares tett tillukket på en mørk flaske.\\
  40 \newline
  41 \textbf{Kaliumkarbonat løsningen} lages ved å blande like
  42 vektdeler vann og fast kaliumkarbonat. Det er en fordel å varme
  43 opp denne løsningen
  44 til den blir klar og alt stoff er oppløst.\\
  45 \newline
  46 \textbf{Formalin løsningen} kan måles opp direkte da
  47 konsentrasjonen på
  48 formalinløsningen holder 37$\%$.\\
  49 \newline
  50 \textbf{Hydrogenperoksid løsningen} lages ved å blande like deler
  51 vann med konsentrert hydrogenperoksid (30$\%$). Når de første
  52 løsninene (ikke H$_{2}$O$_{2}$) er blandet får væsken en brun farge,
  53 og er
  54 da klar til å bli blandet med hydrogenperoksidløsninen.\\
  55 For å få maksimal effekt ut av forsøket så helles hydrogenperoksid
  56 løsningen sakte ned i 1000 ml begerglasset med de andre løsninene, i
  57 et fullstendig mørkt rom. Mementant under tilsetningen begynner
  58 løsningen å sende ut et rød-oransj lys. Hvis oppskriften følges nøye
  59 skal kjemilumescensen vare drøye 20 sekunder. Brukes for sterk
  60 hydrogenperoksid løsning vil hele blandingen bruse over og
  61 den blir varm.\\
  62 Skjer dette så vil lys utsendelsen ikke vare noe lenge. Tegn på at
  63 reaksjonen går som den skal er at løsninen bruser lenge og
  64 kontrollert og at væsken blir gul-grønn (svakt) og
  65 gjennomsiktig.\\
  66 NB! Reaksjonen må utføres i avtrekk eller godt ventillert rom. Det
  67 er foreskrevet såpass store mengder av stoffene med henblikk på at
  68 reaskjonen skal benyttes som et forelesningsforsøk.
  69
  70
  71 \subsubsection{Teori}
  72 Reaksjonsmekanismen for Trautz-Schorigin reaksjonen vites som sagt
  73 ikke i detalj, men en vet at det dreier seg om eksitasjon av
  74 oksygenmolekylet og at det er dette som gir lysutsendelsen. Se
  75 likning II.\\
  76 \newline
  77 \begin{figure}[h]
  78 \centering
  79 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/schorigin/bilde2}
  80 \caption{Reaksjonsmekanismen til Trautz-Schorigin reaksjonen}
  81 \end{figure}
  82
  83 Som det går ut fra likning (I), fungerer formalin løsningen som
  84 katalysator, og at pyrogallolen blir tilbakedannet helt til alt
  85 går over til alifatiske karboksylsyrer som er den definitive
  86 sluttfasen. Når de eksiterte oksygenmolekylene somdannes i likning
  87 (I) faller tilbake til grunntilstand, så skjer dette under
  88 utsendelse av rød-orange lys. Som mellomprodukter har en funnet
  89 følgende stoffer.\\
  90 \newline
  91 Purorogallin (I)\\
  92 Purporogallin quinon (II)\\
  93 Tropolon anhydrid (III)\\
  94 \begin{figure}[h]
  95 \centering
  96 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/schorigin/bilde3}
  97 \caption{Mellomproduktene til Trautz-Schorigin reaksjonen}
  98 \end{figure}
  99
 100
 101 \subsubsection{Forsiktig}
 102 Pyrogallol er giftig, og kan forårsake hudirritasjoner.
 103 Hydrogenperoksid er etsende. Ved for brå tilsettning ved utførelsen
 104 kan sprut forekomme! Konsentrert formalin er etsende og irriterer
 105 slimhinner. Bruk avtrekk under hele forsøket! Dersom avtrekk ikke
 106 finnes gjør gjerne forsøket i friluft eller i et meget godt
 107 ventillert rom.
 108 \index{Pyrogallol}\index{Formalin}\index{Hydrogenperoksid}\index{Kaliumkarbonat}\index{Pyrogallusyre}
 109
 110
 111 \subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
 112 \begin{table}[h]
 113   \begin{tabular}{ll}
 114     Pyrogallol (pyrogallusyre) & Formalin (formaldehydløsning) \\
 115     Hydrogenperoksid (kons. 30$\%$) & Kaliumkarbonat (pottaske) \\
 116   \end{tabular}
 117   \caption{Kjemikalier til forsøket - Trautz-Schorigin}
 118 \end{table}
 119
 120
 121
 122 \subsubsection{Referanser}
 123 \begin{description}
 124     \item[\lbrack1\rbrack] Knut Jynge $\&$~Bjørn Riise.
 125 \newblock Funny reactions.
 126 \newblock Chemistry reports, University Of Tromsø; Institute Of Mathematical
 127   and Physical Sciences, July 1994.
 128 \end{description}