exercise/lumo-blaa.tex

   1 % category: yellow
   2 \chapter{Blå Luminescens}
   3 (Omdannelse av kjemisk energi til lysenergi)
   4 \label{luminescens} \index{Blå Luminescens|textbf}
   5
   6 \section*{Innledning}
   7
   8 I dette forsøket klarer en å lage virkelig sterkt lys ut fra en
   9 kjemisk reaksjon i en vannløsning. Når en tilsetter hydrogenperoksiden
  10 til løsningen vil en få en spontan reaksjon, og den vil lyse sterkt
  11 blått.
  12
  13 Dette fenomenet kalles kjemiluminescens. Lysutsendelsen kan vare i 2 -
  14 15 minutter avhengig av konsentrasjonen til stoffene, og en får best
  15 effekt hvis en gjør forsøket i et mørkt rom. En ser at lysutsendelsen
  16 er spesielt sterk rundt blodlutsaltet som er katalysator.
  17
  18 \begin{figure}[h]
  19 \centering
  20 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/lumo/blalumo1}
  21 \caption{Omdannelse av kjemisk energi til lysenergi}
  22 \end{figure}
  23
  24 \section*{Framgangsmåte}
  25
  26 I et 500 ml begerglass løser en ca. 3 gram NaOH + 0.1 gram luminol
  27 (3-aminoftalhydrazid) i ca. 400 ml destillert vann. Det kan være en
  28 fordel å løse det først i 50 ml destillert vann først og så fylle opp
  29 til 400 ml etterpå.
  30
  31 Tilsett så 3 ml 30$\%$ hydrogenperoksid, H$_{2}$O$_{2}$ som er
  32 oksidasjonsmiddelet. Noen korn rødt blodlutsalt \\ K$_{3}$(Fe(CN)$_{6}$)
  33 drysses opp i begerglasset og reaksjonen skjer spontant. Alternativt
  34 kan en bruke 100 ml 3$\%$ løsning av blodlutsaltet. Natriumhypokloritt
  35 kan brukes istedenfor blodlutsaltet, men effekten blir
  36 dårligere. Reaksjonen er avhengig av konsentrasjonen til
  37 H$_{2}$O$_{2}$ og mengde fast K$_{3}$(Fe(CN)$_{6}$). Ved å tilsette
  38 mer av disse varer lyset lengre.
  39 \index{Hydrogenperoksid, H$_{2}$O$_{2}$}\index{H$_{2}$O$_{2}$}\index{Rødt blodlutsalt}\index{Natriumhypokloritt}
  40
  41 \begin{figure}[h]
  42 \centering
  43 \includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/lumo/luminol34}
  44 \includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/lumo/luminol35}
  45 \caption{Ulike stoffer gir forskjellige farger - her har vi tilsatt fluorescein}
  46 \end{figure}
  47
  48 \begin{figure}[h]
  49 \centering
  50 \includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/lumo/luminol33}
  51 \caption{Uten tilsetningsstoffer for å forandre fargen.}
  52 \end{figure}
  53
  54 \section*{Teori}
  55
  56 Hydrogenperoksiden oksiderer luminol til aminoftalsyredianion. Dette
  57 stoffet har mange konjungerte dobbelt bindinger hvor elektronene kan
  58 bevege seg fritt. Se figuren). Under oksidasjonen blir hele molekylet
  59 eksitert, og når elektronene faller tilbake til grunntilstanden sender
  60 de ut lys (energi). K$_{3}$(Fe(CN)$_{6}$) katalyserer reaksjonen.
  61
  62 \begin{figure}[h]
  63 \centering
  64 \includegraphics[width=0.7\textwidth]{images/lumo/blalumo2}
  65 \caption{Oksidasjonsmekanismen til blå luminiscensforsøket (I)}
  66 \end{figure}
  67
  68 \begin{figure}[h]
  69 \centering
  70 \includegraphics[width=0.7\textwidth]{images/lumo/blalumo3}
  71 \caption{Oksidasjonsmekanismen til blå luminiscensforsøket (II)}
  72 \end{figure}
  73
  74 \section*{Forsiktig}
  75
  76 H$_{2}$O$_{2}$ virker etsende. Luminol er giftig og må ikke spises.
  77
  78 \section*{Utstyr og kjemikalier}
  79
  80 \begin{itemize}[noitemsep]
  81   \item Hydrogenperoksid, H$_{2}$O$_{2}$
  82   \item Luminol, 3-aminoftalhydrazid
  83   \item NaOH
  84   \item Natriumhypokloritt
  85   \item Rødt blodlutsalt, K$_{3}$(Fe(CN)$_{6}$)
  86   \item 500 ml begerglass
  87   \item 500 ml målesylinder
  88   \item Glasstav (røreverk)
  89   \item Veieskip
  90   \item Vekt
  91 \end{itemize}
  92
  93 \nocite{jynge}
  94
  95 \printbibliography