% category: unknown
\chapter{Vi bygger kjemiske raketter}
\label{Raketter}
\index{Bygge kjemiske raketter|textbf}
\index{Cellulose}
\index{Ugrassalt}

(Kloratenes oksiderende virkning på organiske stoffer).

\section*{Innledning}
Overskriften kan kanskje minne om en av Werner von Brauns villeste
idèer. Selv om det kanskje høres noe mistenkelig ut, å bruke gamle
vaskefiller til et kjemiforsøk, så viser det seg at forsøket er både
spennende og fascinerende. Det som er spesielt med dette forsøket er
at det er like spennende hver gang for den som utfører forsøket, så
vel for den som er førstegangs\-tilskuer. Hele forsøket går altså ut
på å lage raketter med klorat og et eller annet organisk materiale
(i dette tilfellet cellulose) som drivstoff.

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/rakett55}
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/rakett56}
\caption{Kloratraketter på tur opp!}
\end{figure}

\section*{Framgangsmåte}

En mettet natriumklorat-oppløsning (ugrassalt) lages ved å løse opp
400 gram natriumklorat pr. liter vann. Normalt er det ikke nødvendig
å lage mer enn to liter løsning. To liter natriumklorat-løsning er
etter mitt skjønn nok til å lage 20
raketter av en middels størrelse (se nærmere angivelse bak).

I denne løsningen dyppes så et eller annet absorberende
celluloseholdig materiale, for eksempel gamle vaskefiller eller mer
billig i lengden, ark med kjøkken\-papir, eller avispapir. Knut Jynge fant i sin tid ut at vanlig grått porøst kjøkkenpapir var det beste. Det
absorberte mer løsning enn avispapir og beholdt sin styrke når det
ble gjennombløtt. Avispapiret hadde en større
tendens til å falle fra hverandre.

Vætingen foregikk slik:\\
I en 10 liters plast bøtte ble 25 ark med vanlig grått kjøkkenpapir på
A-4 størrelse presset ned i 2 liters natriumklorat- løsningen.  Arkene
fikk ligge å suge opp løsningen (la overflødig løsning renne av og
tilbake i bøtten) og forsiktig skilt fra hverandre, for deretter å bli
hengt opp enkeltvis til tørk.  Dette gjøres best ved å spenne opp en
hyssing som tørkesnor et eller annet sted i rommet langt fra åpen ild,
gnister og liknende tennkilder. Papiret blir svært brannfarlig når det
tørker!  Papiret må ikke tørkes på elektriske ovner og liknende
elektrisk utstyr! Sentralvarmeradiatorer kan benyttes, men lufttørking
er å foretrekke av sikkerhetsmessige grunner.

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.70\textwidth]{images/rakettbilder/1}
\caption{Preparering av rakettlegemene - rull kloratpapiret rundt en passende pinne}
\label{rakett1}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.40\textwidth]{images/rakettbilder/2a}
\includegraphics[width=0.40\textwidth]{images/rakettbilder/2b}
\caption{Rullen brettes ved ca. 1/3 av lengden og festes med tape}
\label{rakett2}
\end{figure}

Når papiret er tørt, kan rakettlegemene prepareres. Det er best å
bruke gamle aviser til å lage rakett-kroppen. Det tørkede
kloratpapiret (drivstoffet) som er på størrelse med et A-4 papir,
rulles rundt en pinne med tykkelse som en kulepenn (se
fig. \vref{rakett1} og \vref{rakett2}).  Drivstoffrullen bøyer en slik
at 1/3 av rullen blir liggende parallelt med den resterende 2/3 av
rullen. Festes med tape.  Denne drivstoffrullen rulles så inn i
avispapir. Et blad avispapir brettes dobbelt, hvoretter
drivstoffrullen rulles inn i dette avispapiret (se
fig.\vref{rakett3}).

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images/rakettbilder/3}
\caption{Flik av det som skal bli rakettens hode brettes oppover}
\label{rakett3}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images/rakettbilder/4}
\caption{Avispapiret rulles rundt drivstoffrullen slik at
rakettkroppen blir tett i toppen}
\label{rakett4}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images/rakettbilder/5}
\caption{Viktig å sjekke at toppen på raketten er tett}
\label{rakett5}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images/rakettbilder/6}
\caption{Avispapiret rulles deretter rundt drivstoffrullen og danner
en tett topp}
\label{rakett6}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.60\textwidth]{images/rakettbilder/7}
\caption{Rakettkroppen tapes rundt det hele med grå 2 cm pakketape i
plast (den seige typen)}
\label{rakett7}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/8a}
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/8b}
\caption{Tape-prosessen steg for steg}
\label{rakett8}
\end{figure}

Den type tape som er benyttet her i forsøket er gråbrun 2 cm bred
pakke-tape i plast. Denne tape typen har gode klebeeggenskaper og er
seig.

Tapen strammes ekstra godt til i den nederste del av raketten slik at
åpningen til drivstoffet blir trangere.  Dette fordi en oppnår en dyse
effekt og hardere jet-stråle (se figur \vref{rakett9})

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/9a}
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/9b}
\caption{Tapen strammes hardt rundt rakett-kroppen. Stram tapen ekstra godt til i den nederste delen av
raketten}
\label{rakett9}
\end{figure}
Lunta stikkes inn slik at en ser at den kommer i kontakt med
drivstoffet (se figur \vref{rakett10}). Lunta kan godt være av den typen som er
beskrevet som eget forsøk eller den kan enkelt og greit være en
strimmel av drivstoffet (papiret), som stappes opp i rakettens
åpning. Raketten skulle nå være klar for oppskytning!

Har en en mistanke om at pinnen er for kort eller for lett. Kan
utmerket godt to pinner festes til rakettkroppen. Raketten skytes
best opp fra en flaske eller en kan rett og slett bare stikke pinnen
ned i snøen (hvis det finnes) (se figur \vref{rakett11}).

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/10}
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/11}
\caption{Pinnen bør være minst 3 ganger så lang som selve rakett kroppen}
\label{rakett10}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.25\textwidth]{images/rakettbilder/12}
\includegraphics[width=0.25\textwidth]{images/rakettbilder/13}
\caption{Oppskyting av raketten. Reaksjonskraften i raketten}
\label{rakett11}
\end{figure}

Etter antenning på lunta, gå 6 - 7 skritt bakover! Raketten kan
eksplodere! Eksploderer raketten er det oftest fordi en har laget
for trang dyse eller laget for kraftig drivstoff. For svak tapeing
og for svak rakett-kropp kan også være årsaken.

Har en laget raketten riktig, skal den kunne gå en 100 til 200 meter
med enorm hasitghet og en grå-svart røykstripe etter seg. Man
anbefales å prøve seg fram flere ganger før en endelig kommer fram
til riktig utforming av raketten avstemt etter drivstoff-blandingens
styrke.

\section*{Teori}
En antar at forbrenningen av drivstoffblandingen foregår etter
følgende likning:

(C$_{6}$H$_{10}$O$_{5}$)$_{n}$  +  4n NaClO$_{3}$
$\rightleftharpoons$ 4n NaCl + 6n CO$_{2}$ (g)  +  5n H$_{2}$O  +
energi

Det er altså forbrenningsgassene som blir presset ut gjennom dysa på
raketten som gir reaksjons-kraften som gjør at raketten går til værs
(se figur \vref{rakett11}).

Grunnen til denne reaksjonskraften er at de stoffene (CO$_{2}$ og
H$_{2}$O) som dannes i reaksjonen er i gassfase og trenger det
mangedobbelte av plass enn det som var i fast fase.
\index{Reaksjonskraft} \index{Rakettbrennstoff}

\section*{Tips}
Brukes vaskefille til preparering av drivstoff er det verdt å merke
seg at denne absorberer mye mer klorat -løsning og blir av denne
grunn mye kraftigere. Brukes vaskefille (gulvfille) trenger en ikke
å dosere mer enn 200 - 300 gram pr. liter løsning, eller en kan
bruke 400 gram pr. liter løsning men bruke mye mindre drivstoff for
å få raketten til å gå!


\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/rakett30}
\includegraphics[width=0.45\textwidth]{images/rakettbilder/rakett31}
\caption{Som regel går det bra, men av og til er dysa for trang.....}
\end{figure}


\section*{Forsiktig}
Organiske stoffer som har kommet i kontakt med klorat løsning og har
tørket er svært ildsfarlige! Dette gjelder da organiske stoffer som
er i stand til å suge opp klorat -løsningen. For
eksempel tøy, papir og liknende.

\textbf{Natriumklorat er giftig!}

Rakettene må kun antennes utendørs, helst på vinteren. Rakettene må
ikke rettes mot noen. Reaksjonsstrålen fra raketten inneholder
gloheite forbrenningsgasser og partikler.

\section*{Utstyr}
\begin{itemize}[noitemsep]
  \item NaClO$_{3}$ \index{NaClO$_{3}$}
  \item Natriumklorat \index{Natriumklorat}
  \item Papir
  \item Vaskefille
\end{itemize}

\nocite{jynge}
\nocite{bassam1}

\printbibliography
