SLSection21-kjemi.tex

   1 % category: yellow
   2 \section{Kaldt lys (lumenescens)}
   3 \label{kaldtlys} (Oksidasjon av 3-aminoftalhydrazid i aprotisk løsnings middel) \index{Kaldt lys (lumenescens)|textbf}
   4
   5
   6 \subsubsection{Innledning}
   7 Denne luminol reaksjonen er til forskjell fra den forrige \vref{lumeniscens}, ganske
   8 langvarig, 12 timer. Intensiteten på lysutsendelsen er dog ikke så
   9 stor som i det forrige luminol forsøket. Dette har sin grunn i at det
  10 er luft-oksygenet som brukes som oksidasjonsmiddel, og ingen
  11 katalysator benyttes. \\ Hele reaksjonen foregår altså ikke i et så
  12 sterkt oksiderende miljø  som i det foregående forsøket. Dette er et
  13 greit og morsomt forsøk å utføre, da fargen på det utsendte lyset
  14 fra løsningen kan variere nesten i alle regnbuens farger.\\ En annen
  15 fordel er at gassutviklingen ved reaksjonen er så liten at løsningen
  16 uten fare kan sendes rundt til tilskuerene i en lukket flaske.\\
  17 Forsøket gjør seg best i et helt mørkt rom.
  18
  19
  20 \subsubsection{Framgangsmåte}
  21 \begin{description}
  22     \item[Løsning A:] 0.2 gram luminol (3-aminoftalydrazid) det
  23     vil si ca. to store spatelspisser løses i 200 ml
  24     dimetylsulfoksid (DMSO). Til denne blandingen kan det så
  25     tilsettes en liten spatelspiss med fluorescerende fargestoff,
  26     som vil gi forskjellige farger.\\
  27     Fluorescein gir gult lys.\\
  28     Eosin gir rosa lys.\\
  29     Erytrosin gir orange lys.\\
  30     Bengalsk rose gir orange lys.
  31 \end{description}
  32 Det kan her være en fordel å dele løsningen i fire deler. En
  33 løsning for hver farge. Hver løsning kan for eksempel helles i
  34 hvert sitt 50 ml begerglass. Løsning A har en forholdsvis god
  35 holdbarhet ved lagring, når den blir oppbevart på en mørk
  36 tillukket flaske.
  37 \begin{description}
  38     \item[Løsning B:] Er ganske enkelt en 2 M natriumhydroksid
  39     løsning (kan lages ved å løse opp 8 gram NaOH -perler pr. 100
  40     ml vann).
  41 \end{description}
  42 Ved prosjonsvis små tilsetninger av løsning B til løsning A, får
  43 en et praktfult lys i et mørkt rom. Det utsendte lyset er blått,
  44 dersom ikke noe fluorescerende fargestoff er tilsatt løsningen.
  45 Løsning B tilsettes til lyset når et maksimum i styrke. Ved
  46 demonstrasjon er det en fordel å ha løsning A og B ferdig blandet
  47 hver for seg på flasker.\\
  48 Lyset kan vare opptil et halvt døgn.
  49 \begin{figure}[h]
  50 \centering
  51 \includegraphics[width=0.50\textwidth]{images/lumo/lumo1}
  52 \caption{Oksidasjon av 3-aminoftalhydrazid i aprotisk
  53 løsningsmiddel}
  54 \end{figure}
  55
  56
  57 \subsubsection{Teori}
  58 Det er antatt at reaksjonen går etter følgende likning (I):\\
  59 \newline
  60 \begin{figure}[h]
  61 \centering
  62 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo2}
  63 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 1}
  64 \end{figure}
  65 \begin{figure}[h]
  66 \centering
  67 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo3}
  68 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 2}
  69 \end{figure}
  70
  71 \begin{figure}[h]
  72 \centering
  73 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo4}
  74 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 3}
  75 \end{figure}
  76 \newpage
  77 Luminolen blir altså her oksidert av luft-oksygen i det aprotiske
  78 løsningsmiddelet dimetylsulfoksid. For at lys skal bli resultatet av
  79 oksidasjons prosessen må denne foregå i basisk miljø. Som det går
  80 fram av likningene så frambringer oksidasjonen aminoftalsyrens
  81 dianion i eksitert tilstand.\\
  82 Enklere sagt så dannes dette ionet i en høyere energitilstand. For
  83 å kvitte seg med denne energien skjer det i form av lys som er en
  84 form for energi. Se likning II. Fenomenet kalles kjemi-lumenescens
  85 og fascinerer de fleste.
  86
  87
  88 \subsubsection{Forsiktig}
  89 En bør unngå å puste inn dampene til dimetylsulfoksid.
  90 \subsubsection{Destruksjon}
  91 Løsningen kan etter bruk enkelt fortynnes med vann og helles ned i
  92 vasken under spyling med vann.
  93
  94
  95 \subsubsection{Tips}
  96 Når all luminolen er oksidert og ikke mere lys sendes ut, kan den
  97 samme løsningen benyttes ved å tilsette mere luminol. Den
  98 ferdigreagerte luminol-løsningen har holdbarhet til en viss grad.
  99 Minker lys intensiteten på løsningen kan en øke denne igjen ved å
 100 åpne korken på flasken en stund, skru igjen og ryst kraftig.
 101
 102
 103 \subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
 104 \begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}
 105   Luminol (3-aminoftalhydrazid) &  \\
 106   Natriumhydroksid, NaOH & Dimetylsuloksid \\
 107   Fluorescin, Na-salt & Eosin \\
 108   Erytrosin & Bengalsk rose \\
 109 \end{tabular}
 110 \caption{Kjemikalieliste til forsøket - Kaldt lys (lumenescens)}
 111 \end{table}
 112 \index{Luminol (3-aminoftalhydrazid)} \index{Dimetylsuloksid}
 113 \index{Fluorescin, Na-salt}\index{Erytrosin}
 114 \index{Eosin}\index{Erytrosin}\index{Bengalsk rose}
 115
 116
 117
 118 \subsubsection{Referanser}
 119 \begin{description}
 120     \item[\lbrack1\rbrack] Knut Jynge $\&$~Bjørn Riise.
 121 \newblock Funny reactions.
 122 \newblock Chemistry reports, University Of Tromsø; Institute Of Mathematical
 123   and Physical Sciences, July 1994.
 124 \end{description}