exercise/lumo.tex

   1 % category: yellow
   2 \chapter{Kaldt lys (lumenescens)}
   3 \label{kaldtlys} (Oksidasjon av 3-aminoftalhydrazid i aprotisk løsnings middel) \index{Kaldt lys (lumenescens)|textbf}
   4
   5
   6 \section*{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 \section*{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 oransje lys.\\
  30     Bengalsk rose gir oransje lys.
  31
  32 % FIXME Gir både Erytrosin og Bengalsk rose oransje lys, elle re ren
  33 % av dem en skrivefeil?
  34 \end{description}
  35 Det kan her være en fordel å dele løsningen i fire deler. En
  36 løsning for hver farge. Hver løsning kan for eksempel helles i
  37 hvert sitt 50 ml begerglass. Løsning A har en forholdsvis god
  38 holdbarhet ved lagring, når den blir oppbevart på en mørk
  39 tillukket flaske.
  40 \begin{description}
  41     \item[Løsning B:] Er ganske enkelt en 2 M natriumhydroksid
  42     løsning (kan lages ved å løse opp 8 gram NaOH -perler pr. 100
  43     ml vann).
  44 \end{description}
  45
  46 Ved porsjonsvis små tilsetninger av løsning B til løsning A, får
  47 en et praktfult lys i et mørkt rom. Det utsendte lyset er blått,
  48 dersom ikke noe fluorescerende fargestoff er tilsatt løsningen.
  49 Løsning B tilsettes til lyset når et maksimum i styrke. Ved
  50 demonstrasjon er det en fordel å ha løsning A og B ferdig blandet
  51 hver for seg på flasker.\\
  52 Lyset kan vare opptil et halvt døgn.
  53 \begin{figure}[h]
  54 \centering
  55 \includegraphics[width=0.50\textwidth]{images/lumo/lumo1}
  56 \caption{Oksidasjon av 3-aminoftalhydrazid i aprotisk
  57 løsningsmiddel}
  58 \end{figure}
  59
  60
  61 \section*{Teori}
  62 Det er antatt at reaksjonen går etter følgende likning (I):\\
  63 \newline
  64 \begin{figure}[h]
  65 \centering
  66 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo2}
  67 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 1}
  68 \end{figure}
  69 \begin{figure}[h]
  70 \centering
  71 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo3}
  72 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 2}
  73 \end{figure}
  74
  75 \begin{figure}[h]
  76 \centering
  77 \includegraphics[width=0.80\textwidth]{images/lumo/lumo4}
  78 \caption{Reaksjonsmekanismen til oksidasjonen 3}
  79 \end{figure}
  80 \newpage
  81 Luminolen blir altså her oksidert av luft-oksygen i det aprotiske
  82 løsningsmiddelet dimetylsulfoksid. For at lys skal bli resultatet av
  83 oksidasjons prosessen må denne foregå i basisk miljø. Som det går
  84 fram av likningene så frambringer oksidasjonen aminoftalsyrens
  85 dianion i eksitert tilstand.\\
  86 Enklere sagt så dannes dette ionet i en høyere energitilstand. For
  87 å kvitte seg med denne energien skjer det i form av lys som er en
  88 form for energi. Se likning II. Fenomenet kalles kjemi-lumenescens
  89 og fascinerer de fleste.
  90
  91
  92 \section*{Forsiktig}
  93
  94 En bør unngå å puste inn dampene til dimetylsulfoksid.
  95
  96 \section*{Avfallshåndtering}
  97
  98 Løsningen kan etter bruk enkelt fortynnes med vann og helles ned i
  99 vasken under spyling med vann.
 100
 101
 102 \section*{Tips}
 103 Når all luminolen er oksidert og ikke mere lys sendes ut, kan den
 104 samme løsningen benyttes ved å tilsette mere luminol. Den
 105 ferdigreagerte luminol-løsningen har holdbarhet til en viss grad.
 106 Minker lys intensiteten på løsningen kan en øke denne igjen ved å
 107 åpne korken på flasken en stund, skru igjen og ryst kraftig.
 108
 109
 110 \section*{Utstyr og kjemikalier}
 111 \begin{itemize}[noitemsep]
 112   \item Bengalsk rose \index{Bengalsk rose}
 113   \item Dimetylsuloksid \index{Dimetylsuloksid}
 114   \item Eosin \index{Eosin}
 115   \item Erytrosin \index{Erytrosin}
 116   \item Fluorescin, Na-salt \index{Fluorescin, Na-salt}
 117   \item Luminol (3-aminoftalhydrazid) \index{Luminol (3-aminoftalhydrazid)}
 118   \item Natriumhydroksid, NaOH
 119 \end{itemize}
 120
 121 \nocite{jynge}
 122
 123 \printbibliography