SLSection19-kjemi.tex

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