X-Git-Url: https://pere.pagekite.me/gitweb/text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff_plain/a5917b21c1fb9f2d048de42deeb1ca5ead2c85d7..8e8d4c6202b3e69a9c84bdc7495dad1ee938c8ee:/SLSection8-kjemi.tex diff --git a/SLSection8-kjemi.tex b/SLSection8-kjemi.tex index 2412dd3..6cd20d7 100644 --- a/SLSection8-kjemi.tex +++ b/SLSection8-kjemi.tex @@ -1,150 +1,150 @@ -\section{Vi lager fyrstikker} -\label{Fyrstikker} \index{Vi lager fyrstikker|textbf} - - - -\subsubsection{Innledning} -\index{Lage fyrstikker|textbf} -Om vi nå spør oss selv eller elevene hvor Faradays stearinflamme kom ifra, vil vi forfjamses -litt. Hvor kommer lyset fra? Hvor har det sitt opphav? Vi merker at det svimler litt, og kan vel -føle tilfredshet eller ubehag ved det $\-$ alt etter legning og type. Vi kan uansett nøkternt ta tak i -tenningsprosessen og undersøke den litt nærmere. Den begynner som kjent med en helt vanlig -fyrstikk.\\ -\newline -Dette å stoppe opp litt og, som et barn, spørrende iaktta de helt vanlige fenomener er av og til -helt på sin plass. Fyrstikken er et godt eksempel på noe vi har sett så mange ganger at vi ikke -egentlig iakttar, men bare registrerer: $"$Aha, en fyrstikk$"$. Vi er straks ferdige med saken når vi -har registrert det. Men hva er det egentlig vi har foran oss? En trepinne $\-$ et eller annet treslag -må det være $\-$ firkantet $\-$ den rødbrune kuleformen i den ene enden, hvor hele poenget med -fyrstikken liksom sitter $\-$ hvordan lages den? Slik forsker det spørrende blikket når vi tar noe i -nærmere øyesyn. Og akkurat dette, å ta noe i nærmere øyesyn, er faktisk en sentral egenskap å -lære elevene. Ikke bli overrasket om det er en av de såkalt svake elevene som er den sterke -iakttageren og rask til å oppdage finere detaljer: $"$Det er noe glatt i treverket, noe -impregneringsgreier $\-$ men det glatte mangler i den enden som vender vekk fra -fyrstikkhodet!$"$). \\ -\newline -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=0.4\textwidth]{fyrstikker/fyrstikk.eps} -\includegraphics[width=0.4\textwidth]{fyrstikker/fyrstikk2.eps} -\caption{Tennhodet til fyrstikken} \label{fyr1} -\end{figure} -Litt omtanke må til når en deler ut fyrstikker til en -klasse elever, det sier seg selv. Ellers blir det lett mye -røyk, og lite forståelses-ild. Skal vi undersøke -fyrstikken skritt for skritt, er det lurt å vente med å -dele ut ripeflaten. Først etter den tørre undersøkelsen -$\-$ hvor spørsmål gjerne kan få henge i luften, kan det -passe med en intensivert studie av hvordan fyrstikken -brenner. Her er det greit å si til elevene at de har kort -tid på seg (den tiden en fyrstikk brenner) til å få med -seg og beskrive så nyansert og nøkternt som mulig -hva de ser og sanser. \\ -\newline -Det er mulig å samle trådene etter en slik første, korte undersøkelsesøkt, ved å samle sammen -de observasjonene som er gjort i et felles bilde, gjerne på tavlen. Når elevene har kommet med sine observasjoner og tanker - er det på tide å gi dem -et bilde av strukturen til fyrstikken og ripeflaten på selve fyrstikkesken. Øvelsen nedenfor gir elevene en flott introduksjon til fyrstikker og hva som kreves for å produsere dem. - - -\subsubsection{Framgangsmåte} -\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Oppskriften på tennhodet:}}\\ -\begin{itemize} - \item 1,5 gram svovel (brennbart emne) - \item 12 gram kaliumklorat (avgir oksygen) - \item 5 gram manganoksid og 5 gram jernoksid (katalysator, friksjonsmiddel) - \item 2,5 gram gummi arabicum i 10 ml vann (blir bindemiddel) -\end{itemize} -\noindent -Alle pulveringrediensene knuses godt, slik at de blir godt blandet. Vann og gummi -arabicum (blir bindemiddel) blandes og las svelle. Deretter varmes det opp til 50-70 -grader celsius slik at det løses opp. Alt pulver, bortsett fra kaliumkloratet, blandes -sammen og røres inn i bindemiddelet til det blir en homogen blanding. Så tilsettes -kaliumkloratet, og man rører forsiktig om. Fyrstikkene kan nå dyppes og henges til tørk.\\ -\newline -\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Oppskriften på ripeflaten:}}\\ -\begin{itemize} - \item 8 gram rødt fosfor (lett antennelig stoff) - \item 5 gram kalsiumkarbonat (friksjonsmiddel) - \item 3 gram gummi arabicum i 15 ml vann (bindemiddel) -\end{itemize} -\noindent -Bindemiddelet lages på samme måte som med tennsatsen. Tilsett rødt fosfor og -kalsiumkarbonat og rør godt om. Stryk et tynt lag av massen på et stykke kartong. -Etter en times tørketid vil ripeflaten være klar. - - - -\subsubsection{Teori} -Den voldsomme, brusende tenningen som fyrstikkhodet gjør, knytter seg til oksygen -som blir frigjort fra et salt det er bundet i (kaliumklorat). Selve tenningsprosessen som ligger -forut for dette er jo et mysterium for seg. Hvordan tar det fyr? Det er tydelig at svovelet -brenner og at det lukter litt svoveloksid, og at parafinet brenner kan man se på den lille dråpen -som noen av elevene har observert i forkant av flammen på undersiden av fyrstikken. \\ -At trestykket brenner er altså kun siste trinn i en lang kjede av en godt planlagt $"$brannstafett$"$. Så -langt er prosessen klar. Det som er vanskelig å få grep om, er selve starten. Hva er -betingelsene for at det i det hele tatt tar fyr? Hvilket stoff er det som begynner å brenne? Og -hvordan skjer dette? Friksjon og varme går det an å formidle og erfare: Vi drar fyrstikken, og -lager på den måten varme. Slik er det prosessen starter $\-$ men altså uten ild, kun med varme. -Gåten er jo denne overgangen fra ren \emph{varmeprosess} og over til den flammende ilden med de -tilhørende \emph{kjemiske prosessene}.\\ -\newline -Det er en aha$\-$opplevelse for mange å få vite at prosessen starter i ripeflaten; at det er den som -egentlig først tar fyr! De som iakttar nøye selve tenningsøyeblikket, kan se at det flammer opp -i flaten $\-$ men sporene kan jo lett tolkes som merker etter svovelhodets forbrenning. Det mest -overbevisende indisiet på at det rødbrune stoffet i flaten er uunnværlig i tenningsøyeblikket er -rett og slett den utbrukte (utbrente) ripeflaten hvor det ikke går an lenger å få til noen tenning. -Nå er tiden inne for å gi oppskriften på ripeflaten. Også denne må ha et bindemiddel som brer -stoffene ut over flaten (gummi arabicum) i tillegg til et friksjonsmiddel (kalsiumkarbonat) og -det lett antennelige stoffet (rødt fosfor) - - -\subsubsection{Forsiktig} -Rent rødt fosfor er ikke klassifisert som helsefarlig og absorberes ikke gjennom hud, lunger eller mage/tarm. Men stoffet er svært brannfarlig -og og ved brann i større mengder utvikles giftig hvit røyk (P$_{2}$O$_{5}$) som er etsende i kontakt med fuktighet.\\ -\newline -Kaliumklorat er et kraftig oksidasjonsmiddel og må benyttes svært forsiktig i nærheten av svovel og kraftige reduksjonsmidler. - - - -\subsubsection{Utstyr} -\begin{table}[h]\begin{tabular}{lll} -Rødt forfor & Kalsiumkarbonat & Gummi Arabicum \\ -Kaliumklorat & manganoksid (brunstein) & Jernoksid \\ - 3 250 ml begerglass & 2 rørepinner (glass) & morter m/pistill \\ - Varmeplate & fyrstikker & Tom fyrstikkeske eller liknende \\ - Svovel & Spatel & \\ -\end{tabular} -\caption{Kjemikalier til forsøket - Lage fyrstikker} -\end{table} - - - -\subsubsection{Referanser} -\begin{description} - -\item[\lbrack1\rbrack]Michael Faraday. -\newblock {\em The chemical history of a candle: a course of six lectures - delivered before a juvenile auditory at the Royal Institution of Great - Britain during the Christmas Holidays of 1860-1}. -\newblock Courier Dover Publications, 2002. -\newblock \\ ISBN: 0486425428, 9780486425429 - \item[\lbrack2\rbrack]Bassam~Z. Shakhashiri. -\newblock {\em Chemical Demonstrations - A Handbook for Teachers of Chemistry}, - volume~1. -\newblock The University of Winsconsin Press, 1 edition, 1983. -\newblock 343 pages \\ ISBN: 0-299-08890-1. -\item[\lbrack3\rbrack]Aksel Hugo. -\newblock Når faget vokser ut av fenomene. naturen som historieforteller. -\newblock {\em Program for pedagoikk. Norges landbrukshøgskole}, page~26, 2002. -\item[\lbrack4\rbrack]Olav Wetting. -\newblock {\em Norsk fyrstikkindustri før år 1900}. -\newblock Universitetsforlaget, Oslo 1968. - -\end{description} - - - - - - - +\section{Vi lager fyrstikker} +\label{Fyrstikker} \index{Vi lager fyrstikker|textbf} + + + +\subsubsection{Innledning} +\index{Lage fyrstikker|textbf} +Om vi nå spør oss selv eller elevene hvor Faradays stearinflamme kom ifra, vil vi forfjamses +litt. Hvor kommer lyset fra? Hvor har det sitt opphav? Vi merker at det svimler litt, og kan vel +føle tilfredshet eller ubehag ved det $\-$ alt etter legning og type. Vi kan uansett nøkternt ta tak i +tenningsprosessen og undersøke den litt nærmere. Den begynner som kjent med en helt vanlig +fyrstikk.\\ +\newline +Dette å stoppe opp litt og, som et barn, spørrende iaktta de helt vanlige fenomener er av og til +helt på sin plass. Fyrstikken er et godt eksempel på noe vi har sett så mange ganger at vi ikke +egentlig iakttar, men bare registrerer: $"$Aha, en fyrstikk$"$. Vi er straks ferdige med saken når vi +har registrert det. Men hva er det egentlig vi har foran oss? En trepinne $\-$ et eller annet treslag +må det være $\-$ firkantet $\-$ den rødbrune kuleformen i den ene enden, hvor hele poenget med +fyrstikken liksom sitter $\-$ hvordan lages den? Slik forsker det spørrende blikket når vi tar noe i +nærmere øyesyn. Og akkurat dette, å ta noe i nærmere øyesyn, er faktisk en sentral egenskap å +lære elevene. Ikke bli overrasket om det er en av de såkalt svake elevene som er den sterke +iakttageren og rask til å oppdage finere detaljer: $"$Det er noe glatt i treverket, noe +impregneringsgreier $\-$ men det glatte mangler i den enden som vender vekk fra +fyrstikkhodet!$"$). \\ +\newline +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=0.4\textwidth]{fyrstikker/fyrstikk.eps} +\includegraphics[width=0.4\textwidth]{fyrstikker/fyrstikk2.eps} +\caption{Tennhodet til fyrstikken} \label{fyr1} +\end{figure} +Litt omtanke må til når en deler ut fyrstikker til en +klasse elever, det sier seg selv. Ellers blir det lett mye +røyk, og lite forståelses-ild. Skal vi undersøke +fyrstikken skritt for skritt, er det lurt å vente med å +dele ut ripeflaten. Først etter den tørre undersøkelsen +$\-$ hvor spørsmål gjerne kan få henge i luften, kan det +passe med en intensivert studie av hvordan fyrstikken +brenner. Her er det greit å si til elevene at de har kort +tid på seg (den tiden en fyrstikk brenner) til å få med +seg og beskrive så nyansert og nøkternt som mulig +hva de ser og sanser. \\ +\newline +Det er mulig å samle trådene etter en slik første, korte undersøkelsesøkt, ved å samle sammen +de observasjonene som er gjort i et felles bilde, gjerne på tavlen. Når elevene har kommet med sine observasjoner og tanker - er det på tide å gi dem +et bilde av strukturen til fyrstikken og ripeflaten på selve fyrstikkesken. Øvelsen nedenfor gir elevene en flott introduksjon til fyrstikker og hva som kreves for å produsere dem. + + +\subsubsection{Framgangsmåte} +\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Oppskriften på tennhodet:}}\\ +\begin{itemize} + \item 1,5 gram svovel (brennbart emne) + \item 12 gram kaliumklorat (avgir oksygen) + \item 5 gram manganoksid og 5 gram jernoksid (katalysator, friksjonsmiddel) + \item 2,5 gram gummi arabicum i 10 ml vann (blir bindemiddel) +\end{itemize} +\noindent +Alle pulveringrediensene knuses godt, slik at de blir godt blandet. Vann og gummi +arabicum (blir bindemiddel) blandes og las svelle. Deretter varmes det opp til 50-70 +grader celsius slik at det løses opp. Alt pulver, bortsett fra kaliumkloratet, blandes +sammen og røres inn i bindemiddelet til det blir en homogen blanding. Så tilsettes +kaliumkloratet, og man rører forsiktig om. Fyrstikkene kan nå dyppes og henges til tørk.\\ +\newline +\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Oppskriften på ripeflaten:}}\\ +\begin{itemize} + \item 8 gram rødt fosfor (lett antennelig stoff) + \item 5 gram kalsiumkarbonat (friksjonsmiddel) + \item 3 gram gummi arabicum i 15 ml vann (bindemiddel) +\end{itemize} +\noindent +Bindemiddelet lages på samme måte som med tennsatsen. Tilsett rødt fosfor og +kalsiumkarbonat og rør godt om. Stryk et tynt lag av massen på et stykke kartong. +Etter en times tørketid vil ripeflaten være klar. + + + +\subsubsection{Teori} +Den voldsomme, brusende tenningen som fyrstikkhodet gjør, knytter seg til oksygen +som blir frigjort fra et salt det er bundet i (kaliumklorat). Selve tenningsprosessen som ligger +forut for dette er jo et mysterium for seg. Hvordan tar det fyr? Det er tydelig at svovelet +brenner og at det lukter litt svoveloksid, og at parafinet brenner kan man se på den lille dråpen +som noen av elevene har observert i forkant av flammen på undersiden av fyrstikken. \\ +At trestykket brenner er altså kun siste trinn i en lang kjede av en godt planlagt $"$brannstafett$"$. Så +langt er prosessen klar. Det som er vanskelig å få grep om, er selve starten. Hva er +betingelsene for at det i det hele tatt tar fyr? Hvilket stoff er det som begynner å brenne? Og +hvordan skjer dette? Friksjon og varme går det an å formidle og erfare: Vi drar fyrstikken, og +lager på den måten varme. Slik er det prosessen starter $\-$ men altså uten ild, kun med varme. +Gåten er jo denne overgangen fra ren \emph{varmeprosess} og over til den flammende ilden med de +tilhørende \emph{kjemiske prosessene}.\\ +\newline +Det er en aha$\-$opplevelse for mange å få vite at prosessen starter i ripeflaten; at det er den som +egentlig først tar fyr! De som iakttar nøye selve tenningsøyeblikket, kan se at det flammer opp +i flaten $\-$ men sporene kan jo lett tolkes som merker etter svovelhodets forbrenning. Det mest +overbevisende indisiet på at det rødbrune stoffet i flaten er uunnværlig i tenningsøyeblikket er +rett og slett den utbrukte (utbrente) ripeflaten hvor det ikke går an lenger å få til noen tenning. +Nå er tiden inne for å gi oppskriften på ripeflaten. Også denne må ha et bindemiddel som brer +stoffene ut over flaten (gummi arabicum) i tillegg til et friksjonsmiddel (kalsiumkarbonat) og +det lett antennelige stoffet (rødt fosfor) + + +\subsubsection{Forsiktig} +Rent rødt fosfor er ikke klassifisert som helsefarlig og absorberes ikke gjennom hud, lunger eller mage/tarm. Men stoffet er svært brannfarlig +og og ved brann i større mengder utvikles giftig hvit røyk (P$_{2}$O$_{5}$) som er etsende i kontakt med fuktighet.\\ +\newline +Kaliumklorat er et kraftig oksidasjonsmiddel og må benyttes svært forsiktig i nærheten av svovel og kraftige reduksjonsmidler. + + + +\subsubsection{Utstyr} +\begin{table}[h]\begin{tabular}{lll} +Rødt forfor & Kalsiumkarbonat & Gummi Arabicum \\ +Kaliumklorat & manganoksid (brunstein) & Jernoksid \\ + 3 250 ml begerglass & 2 rørepinner (glass) & morter m/pistill \\ + Varmeplate & fyrstikker & Tom fyrstikkeske eller liknende \\ + Svovel & Spatel & \\ +\end{tabular} +\caption{Kjemikalier til forsøket - Lage fyrstikker} +\end{table} + + + +\subsubsection{Referanser} +\begin{description} + +\item[\lbrack1\rbrack]Michael Faraday. +\newblock {\em The chemical history of a candle: a course of six lectures + delivered before a juvenile auditory at the Royal Institution of Great + Britain during the Christmas Holidays of 1860-1}. +\newblock Courier Dover Publications, 2002. +\newblock \\ ISBN: 0486425428, 9780486425429 + \item[\lbrack2\rbrack]Bassam~Z. Shakhashiri. +\newblock {\em Chemical Demonstrations - A Handbook for Teachers of Chemistry}, + volume~1. +\newblock The University of Winsconsin Press, 1 edition, 1983. +\newblock 343 pages \\ ISBN: 0-299-08890-1. +\item[\lbrack3\rbrack]Aksel Hugo. +\newblock Når faget vokser ut av fenomene. naturen som historieforteller. +\newblock {\em Program for pedagoikk. Norges landbrukshøgskole}, page~26, 2002. +\item[\lbrack4\rbrack]Olav Wetting. +\newblock {\em Norsk fyrstikkindustri før år 1900}. +\newblock Universitetsforlaget, Oslo 1968. + +\end{description} + + + + + + +