exercise/lumo.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
  43 Ved porsjonsvis små tilsetninger av løsning B til løsning A, får
  44 en et praktfult lys i et mørkt rom. Det utsendte lyset er blått,
  45 dersom ikke noe fluorescerende fargestoff er tilsatt løsningen.
  46 Løsning B tilsettes til lyset når et maksimum i styrke. Ved
  47 demonstrasjon er det en fordel å ha løsning A og B ferdig blandet
  48 hver for seg på flasker.\\
  49 Lyset kan vare opptil et halvt døgn.
  50 \begin{figure}[h]
  51 \centering
  52 \includegraphics[width=0.50\textwidth]{images/lumo/lumo1}
  53 \caption{Oksidasjon av 3-aminoftalhydrazid i aprotisk
  54 løsningsmiddel}
  55 \end{figure}
  56
  57
  58 \subsubsection{Teori}
  59 Det er antatt at reaksjonen går etter følgende likning (I):\\
  60 \newline
  61 \begin{figure}[h]
  62 \centering
  63 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo2}
  64 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 1}
  65 \end{figure}
  66 \begin{figure}[h]
  67 \centering
  68 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo3}
  69 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 2}
  70 \end{figure}
  71
  72 \begin{figure}[h]
  73 \centering
  74 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo4}
  75 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 3}
  76 \end{figure}
  77 \newpage
  78 Luminolen blir altså her oksidert av luft-oksygen i det aprotiske
  79 løsningsmiddelet dimetylsulfoksid. For at lys skal bli resultatet av
  80 oksidasjons prosessen må denne foregå i basisk miljø. Som det går
  81 fram av likningene så frambringer oksidasjonen aminoftalsyrens
  82 dianion i eksitert tilstand.\\
  83 Enklere sagt så dannes dette ionet i en høyere energitilstand. For
  84 å kvitte seg med denne energien skjer det i form av lys som er en
  85 form for energi. Se likning II. Fenomenet kalles kjemi-lumenescens
  86 og fascinerer de fleste.
  87
  88
  89 \subsubsection{Forsiktig}
  90 En bør unngå å puste inn dampene til dimetylsulfoksid.
  91 \subsubsection{Destruksjon}
  92 Løsningen kan etter bruk enkelt fortynnes med vann og helles ned i
  93 vasken under spyling med vann.
  94
  95
  96 \subsubsection{Tips}
  97 Når all luminolen er oksidert og ikke mere lys sendes ut, kan den
  98 samme løsningen benyttes ved å tilsette mere luminol. Den
  99 ferdigreagerte luminol-løsningen har holdbarhet til en viss grad.
 100 Minker lys intensiteten på løsningen kan en øke denne igjen ved å
 101 åpne korken på flasken en stund, skru igjen og ryst kraftig.
 102
 103
 104 \subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
 105 \begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}
 106   Luminol (3-aminoftalhydrazid) &  \\
 107   Natriumhydroksid, NaOH & Dimetylsuloksid \\
 108   Fluorescin, Na-salt & Eosin \\
 109   Erytrosin & Bengalsk rose \\
 110 \end{tabular}
 111 \caption{Kjemikalieliste til forsøket - Kaldt lys (lumenescens)}
 112 \end{table}
 113 \index{Luminol (3-aminoftalhydrazid)} \index{Dimetylsuloksid}
 114 \index{Fluorescin, Na-salt}\index{Erytrosin}
 115 \index{Eosin}\index{Erytrosin}\index{Bengalsk rose}
 116
 117 \nocite{jynge}
 118
 119 \printbibliography