exercise/schorigin.tex

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