SLSection26-formalin_klokke.tex

   1 \section{Formalin klokke}
   2 \label{formalinklokke} \index{Formalin klokke|textbf}
   3 (Reduksjon av formalin med hydrogensulfitt)
   4
   5
   6 \subsubsection{Innledning}
   7 Denne spesielle typen klokkereaksjoner er noen av de mest
   8 fargerike reaksjonene man kan gjøre i vått miljø. Ved å variere og
   9 kombinere forskjellige syre-base indikatorer, kan nær sagt alle
  10 regnbuens farger dukke opp til sin tid og pH.
  11
  12
  13 \subsubsection{Framgangsmåte}
  14 \begin{description}
  15     \item[Løsning A] Lages ved å veie ut 10 gram
  16     natriumhydrogensulfitt NaHSO$_{4}$ og 1,5 gram vannfritt
  17     natriumsulfitt Na$_{2}$SO$_{3}$. Bland disse saltene sammen og løs dem
  18     opp i 500 ml vann (helst destillert vann, da forurensninger
  19     lett kan ødelegge forsøket).
  20     \item[Løsning B] Lages ved å fortynne 45 ml 37$\%$ formaldehyd
  21     (formalin) til 500 ml med destillert vann.
  22 \end{description}
  23
  24 Forsøket utføres ved å ta 25 ml A opp i et 300 ml begerglasss og
  25 fortynne med 150 ml destillert vann, og tilsette en passende
  26 mengde indikator, for så til slutt å blande oppi 25 ml løsning B.
  27 Ved romtemperatur (20 $^{\circ}$C) skal fargeomslaget komme etter
  28 ca. 15
  29 sekunder.\\
  30 \newline \index{Klokkereaksjoner} \index{Natriumhydrogensulfitt} \index{NaHSO$_{4}$}
  31 \index{Natriumsulfitt} \index{Na$_{2}$SO$_{3}$}
  32 \index{Formaldehyd} \index{Formalin} \index{Indikatorer}
  33  Ved å variere
  34 mengder av destillert vann kan tiden til fargeomslag varieres.
  35 Brukes mer vann tar det lengre tid til fargeomslag, og brukes det
  36 mindre tar det kortere tid. Temperaturen virker også inn på
  37 reaksjonshastigheten, som øker med økende temperatur. Det vil si
  38 kortere tid til fargeomslag ved økende temperatur.\\
  39 \newline
  40 Brukes \textbf{fenolftalein} som indikator (1 gram pr. 100 ml) vil
  41 fargeomslaget gå fra fargeløst til rødt. \textbf{Tymolftalein} (1
  42 gram pr. 100 ml) gir omslag fra fargeløst til blått.
  43 \textbf{Cadmiumnitrat} (Cd(NO$_{3}$)$_{2}$) gir omslag fra fargeløst
  44 til hvitt. Dannelse av Cadmiumhydroksid. \textbf{Kreosolrødt} (1
  45 gram pr. 100 ml) gir fargeomslag fra gult til rødt og så til
  46 fiolett. \textbf{Tymolblått} (1 gram pr. 100 ml) gir omslag fra gult
  47 til
  48 blått. (NB! Ikke bromtymolblått).\\
  49 \newline \index{Fenolftalein} \index{Tymolftalein} \index{Cadmiumnitrat}
  50 \index{Tymolblått} \index{Cd(NO$_{3}$)$_{2}$}
  51  Tymolblått og fenolftalein vil \index{Etanol}
  52 gi fargeomslag fra gult til rødt til blått. Det er verdt å merke
  53 seg at de indikatorene som er preparert ved å løse 1 gram fast
  54 indikator pr. 100 ml, så er det nok med en 3 - 4 dråper av den
  55 ferdige indikatorløsningen. Indikatorene er løst opp i 100 ml
  56 96$\%$ etanol (sprit). Det er nødvendig å røre i blandingen for å
  57 få skarpest mulig fargeomslag. Rørverk er absolutt å foretrekke.
  58
  59
  60 \subsubsection{Teori}
  61 \index{Addisjonsprodukt}
  62 Hydrogensulfitt danner addisjonsprodukt med formaldehyd (I). Det
  63 samme gjør sulfitt i nærvær av vann bare med den forskjell at her
  64 dannes OH$^{-}$ som biprodukt (II). Det er denne dannelsen som
  65 gjør at pH-verdien i løsningen endrer seg og dermed også fargen på
  66 indikatoren. Reaksjonene skjer i følgende rekkefølge:\\
  67 \newline
  68
  69 \begin{description}
  70     \item[I] HCHO + HSO$_{3}$$^{-}$  =  CH$_{2}$OSO$_{3}$$^{-}$
  71     \item[II] H$_{2}$O + HCHO + SO$_{3}$$^{2-}$  =  CH$_{2}$OSO$_{2}$$^{-}$  +  OH$^{-}$  (hurtig)
  72     \item[III] OH$^{-}$ + HSO$_{3}$$^{-}$  =  SO$_{3}$$^{2-}$ + H$_{2}$O  (sakte)
  73 \end{description}
  74
  75
  76 \subsubsection{Forsiktig}
  77 Kadmiumsalter er meget giftig. Formaldehyd er etsende,
  78 slimhinneirriterende i dampform og er generelt giftig.
  79 Hydrogensulfitt løsning er også giftig.
  80
  81
  82
  83 \subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
  84 \begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}
  85
  86   % after \\: \hline or \cline{col1-col2} \cline{col3-col4} ...
  87   Natriumhydrogensulfitt & NaHSO$_{3}$ \\
  88   Natriumsulfitt (vannfritt) & Na$_{2}$SO$_{3}$ \\
  89   Formaldehyd (formalin) &  \\
  90   Fenolftalein &  \\
  91   Kadmiumnitrat & Cd(NO$_{3}$)$_{2}$ \\
  92   Tymolftalein &  \\
  93   Tymolblått &  \\
  94   Kreosolrødt &  \\
  95
  96 \end{tabular}
  97 \caption{Kjemikalier til forsøket - Formalin klokke}
  98 \end{table}
  99
 100 \index{Natriumhydrogensulfitt}\index{NaHSO$_{3}$}\index{Natriumsulfitt}
 101 \index{Formaldehyd}\index{Na$_{2}$SO$_{3}$}\index{Fenolftalein}\index{Kadmiumnitrat}\index{Cd(NO$_{3}$)$_{2}$}
 102 \index{Tymolftalein}\index{Tymolblått}\index{Kreosolrødt}
 103
 104 \nocite{jynge}
 105
 106 \printbibliography