Voor de leuk – Pagina 19 – Scheikundejongens

De terminologie van de Nerd

Ik zit al een tijdje te broeden op de terminologie van de nerd. Er zijn namelijk wat verschillende soorten nerds. Sommige nerds zijn namelijk sociaal heel gewoon, anderen zijn eigenlijk helemaal niet extreem intelligent en weer anderen weten best wanneer iets een obsessie is. Let op, ik heb hier maanden over nagedacht. En — zul je net zien — eventjes geleden duikt overal een fantastisch Venn diagram op!

Voor het gemak heb ik hem eventjes vertaald. Al gaat dat voor de termen waarom het draait niet zo goed. Jullie suggesties voor een fatsoenlijke vertaling? En waartoe vind jij jezelf behoren?

Origineel via Sed Contra

Overpeinzing over systemen

Wij scheikundigen kennen het periodiek systeem der elementen goed. Maar niet alleen wij kennen het. Je leert er al over op de middelbare school en het staat symbool van de hele scheikunde.

Mijn overpeinzing op deze vrijdag: zijn er ook andere (bèta)vakgebieden met een soortgelijk systeem?

Afbeelding via Backreaction

Schietkatoen

Katoen komen we in het dagelijks leven erg veel tegen, bijvoorbeeld in bankbiljetten en kleding (spijkerbroeken, T-shirts en labjassen). Het heeft namelijk erg prettige eigenschappen: het gaat lang mee, brandt slecht en kan goed tegen allerlei chemicaliën.

Katoen bestaat voor een groot deel (>90%) uit cellulose. Dit is een polymeer dat bestaat uit aan elkaar gekoppelde glucosemoleculen. Dit soort polymeren worden ook wel polysacharides genoemd. In onderstaande afbeelding zie je hoe twee van die glucosemoleculen aan elkaar zijn gekoppeld. In één cellulose-molecuul kunnen meer dan tienduizend glucose-eenheden aan elkaar geknoopt zitten.

Cellulose bevat OH-groepen en daar kunnen organisch chemici veel leuke dingen mee. Zulke functionele groepen kunnen namelijk gemakkelijk allerlei reacties aangaan, zoals veresteringen. Een voorbeeld van zo’n verestering is het aanbrengen van nitraatgroepen (R-O-NO₂). Wat dan ontstaat, ziet er als volgt uit:

Bovenstaande stof heet schietkatoen. Ook de term nitrocellulose kom je vaak tegen, maar deze is eigenlijk fout: in het molecuul zitten geen nitrogroepen, alleen nitraatgroepen. Een betere naam is dan ook cellulosenitraat.

In tegenstelling tot gewoon katoen brandt schietkatoen super snel. Dat komt omdat de nitraatgroepen als inwendige zuurstofleverancier functioneren: er hoeft daardoor minder zuurstof uit de lucht te worden gehaald. Dat kun je heel mooi zien in onderstaand filmpje. Hierin zie je eerst gewoon katoen branden en daarna schietkatoen.

Zelf schietkatoen maken is vrij eenvoudig, maar niet zonder gevaar. Doe dit dus onder professionele begeleiding, bijvoorbeeld met je docent scheikunde.

Voor het maken schietkatoen heb je het volgende nodig:

100 mL bekerglas;
1 L bekerglas;
pincet;
glazen roerstaaf;
watten (van 100% katoen, staat op de verpakking);
geconcentreerd salpeterzuur;
geconcentreerd zwavelzuur;
wat papieren doekjes zoals keukenpapier (optioneel).

Schietkatoen maak je als volgt. Voer onderstaande altijd uit in een zuurkast. Er komen nogal nare dampen bij vrij.

Begin met het maken van nitreerzuur. Breng hiertoe 25 mL salpeterzuur in het 100 mL bekerglas. Schenk vervolgens, terwijl je roert, langzaam 50 mL zwavelzuur bij het salpeterzuur. De oplossing wordt heet. Let op: schenk altijd zwavelzuur bij salpeterzuur en doe nooit het omgekeerde! Als je knoeit met nitreerzuur, ruim dit dan niet op met papier, want dan nitreer je het papier. Spoel het weg met veel water.
Laat de oplossing afkoelen tot ongeveer kamertemperatuur.
Wanneer de oplossing is afgekoeld, leg je er een paar katoenen watjes in. Gebruik hiervoor het pincet.
Vul het 1 L bekerglas met water. Breng de watten, nadat ze een kwartier in het nitreerzuur hebben gelegen, over in het bekerglas met water en roer eventjes om het nitreerzuur grotendeels weg te spoelen.
Haal de watten uit het water leg ze op een doekje. Leeg het bekerglas in het afvalvat ‘anorganisch/zuur’ en vul het weer met water. Maak de watten opnieuw schoon. Herhaal dit een aantal keer totdat het water niet meer zuur is. Dit kun je controleren met een pH papiertje of door het toevoegen van wat natriumwaterstofcarbonaat (zie je gasontwikkeling, dan is het nog zuur).
Maak de watten zo droog als mogelijk door ze uit te persen tussen twee papieren doekjes.
Laat de watten enige tijd drogen aan de lucht, totdat ze droog aanvoelen. Het is af te raden om het schietkatoen te drogen in een droogstoof, omdat het dan spontaan kan ontbranden.

Om het gedroogde schietkatoen te testen, leg je een klein plukje op iets dat vuurvast is. Steek het aan met een lange keukenaansteker, gloeiende houtspaander of (mijn favoriet) een hete glazen staaf. Als alles goed is gegaan, zie je iets soortgelijks als op onderstaande foto.

Tot slot een profielwerkstuktip: als je dit een interessant onderwerp vindt, zou je voor je profielwerkstuk kunnen kijken hoe de brandsnelheid wordt beïnvloed door samenstelling van het nitreerzuur (verhouding salpeterzuur/zwavelzuur) en de tijd die het katoen in het nitreerzuur doorbracht.

Een nieuwe betekenis van ‘nano’

Sinds de nanosong weten we dat ‘nano’ klein betekent (Grieks voor ‘dwerg’) en dat een nanometer, een miljoenste van een millimeter is. Sinds een jaar of wat duiken overal nieuwe producten op met iets nano. Over een tijdje is nano niet alleen een zelfstandig naamwoord, maar ook een werkwoord.

Deze week werd ik gewezen op deze game: Nano Ninja, te spelen op One More Level. Hier betekent nano niet ‘klein’, maar ‘minimalistisch’. De clue is dat de speler met één enkele toets op het toetsenbord (spatiebalk óf de x-toets) het spel uit kan spelen. En elke keer doet het indrukken van de toets iets anders.

Het spel zit overigens niet lastig in elkaar, alles komt neer op timing. Toch is meer creativiteit nodig om het spel uit te spelen, dan je in de eerste instantie zou denken. Bijna echte wetenschap, maar dan met wat weinig toetsen.

Dank voor de tip Joost

Scheikunde op je iPad

Afgelopen zaterdag kwam in Amerika de iPad uit. De Scheikundejongens houden wel van hippe gadgets, maar alleen als ze er ook echt iets mee kunnen. Apple maakt wel meer mooi spul, dus de Scheikundejongens waren één en al oor toen ome Steve ons dit nieuwe speeltje aansmeerde.

Wat de iPad is? Ik ga hier geen uitgebreid overzicht geven van alle functies en voor- en nadelen waarover ik afgelopen weken heb gelezen. De programma’s die je op de iPad gebruikt heten ‘apps’ (van application). De belangrijkste apps voor de gemiddelde gebruiker zijn een fatsoenlijke browser (standaard Safari, maar ik hoop nog altijd op een goeie Opera versie) en een aangepaste versie van iWork (de Office suite van Apple). Maar wat wil de rechtgeaarde scheikundige? Hier een overzichtje van mijn hoogtepunten.

Wikipedia

Ik heb hier al eens wat verteld over hoe je deze encyclopedie moet gebruiken: vertrouw vooral de Engelse wiki en dan wel de bèta-gerelateerde onderwerpen. Natuurlijk werkt Wikipedia gewoon in de browser van de iPad, maar omdat de producten van Apple vaak ook draaien om esthetiek, hebben wat programmeurs zich extra uitgesloofd.

Articles kost €0,79 en levert volgens mij vooral om de mooiigheid. Het ziet er aardig uit, heeft een handige geschiedenisoptie en kent een ‘verras mij’-optie. Heel veel meer is het niet. Maar goed, wat verwacht je dan? Een encyclopedie is een encyclopedie.

Wikipanion is gratis en kan net zoveel als Articles. Het is en blijft advertentie-vrij, wat een voordeel is bij een gratis programma. Een interessante optie is het verstoppen van talen waarin je toch niet geïnteresseerd bent. Als je dus zoekt in het Nederlands en Engels is dit een hele fijne optie.

iWiki kost €1,59 en ziet er wat mij betreft het mooist uit. Deze app geeft je de mogelijkheid om artikelen op te slaan voor het geval je ze eens wil lezen als je geen internetverbinding hebt. Verder ontstijgen de features van de Wikipedia getoond in de browser niet.

Wolfram|Alpha

Al eerder schreef ik eens iets over Wolfram|Alpha. De ‘computational knowledge engine’ is geen vervanger van Google’s zoekfunctie, maar meer een online versie van het fantastische Mathematica.

Toen Wolfram voor het eerst een iPhone-geoptimaliseerde versie uitbracht van Wolfram|Alpha, prijsten ze de app $40. Iedereen lachtte en niemand kocht het, omdat de gemiddelde app niet meer dan een paar euro kost. Nu, met het uitkomen van een iPad versie, is de prijs gezakt naar €1,59 ($2).

Als je nu de versie voor de iPad koopt, krijg je daar de versie voor de iPod Touch/iPhone gratis bij, en visa versa. De iPad versie is niet een opgerekte versie van de kleine iPhone variant en de menubalk aan de linkerkant ziet er erg overzichtelijk uit.

Ook deze applicatie is via je browser te gebruiken, maar als waar Mathematica-fan zou ik deze app serieus overwegen. Als je niks anders doet dan rekenen, geen grafieken zoekt en de database van Wolfram|Alpha kan missen, kun je altijd nog terug vallen op PCalc Lite Calculator.

Het Periodieke Systeem der Elementen

De blogosphere staat er bol van. Het boek ‘The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe’ van Theodore Grey (een van de oprichters van Wolfram) is uitgekomen voor de iPad (hardcover Bol.com of Amazon). En dat voor maar €10,99. Ofwel, niet te koop in de iBookstore, maar als app. Het is namelijk meer dan een boek.

Het is een visueel periodiek systeem der elementen met veel achtergrondinformatie. Er zit niet alleen een plug-in achter met Wolfram|Alpha maar de afbeeldingen van ieder element zijn ook fantastisch. Elke afbeelding kan, met een simpele beweging van de vinger, gedraaid worden. Heel fancy.

Ieder element wordt duidelijk uit de doeken gedaan door middel van een lap proza over verschijningsvormen, opvallende details en toepassingen. Zoals het een goed elektronisch boek betaamd, worden in de tekst links weergegeven naar andere elementen, zodat bladeren nog gemakkelijker is.

Meer informatie over deze app kun je vinden op de site van Touch Press (met preview) en Engelse reviews op Boing Boing en Wired|GeekDad. De making-of vind je hier.

Chemische formules

Chemistry Formulaes kost €0,79 en belooft veel informatie te geven over alles wat een chemicus zou willen weten. De app is een verzameling referentiekaarten.

De belangrijkste categorieën omvatten het periodiek systeem der elementen, namen van veelvoorkomende ionen, natuurconstanten, een chemisch verklarend woordenboek en massa’s veelvoorkomende chemische formules. Vergeet jij ook altijd de definitie van enthalpie? Nu nooit meer.

Ik ben erg benieuwd naar de app. Hij is ook voor de iPod Touch en de iPhone beschikbaar. Afgezien van dat de database die achter deze app zit erg uitgebreid lijkt, is er ook een optie die heet ‘Add new category’. Dit biedt volgens mij de mogelijkheid om zelf veel informatie toe te voegen. Je mag dus nooit meer ontevreden zijn over de beperkte hoeveelheid informatie die het programma meegeeft. Je kan altijd zelf meer toevoegen.

En dan nog wat: Mister Chemist

Voor iedereen die geen compleet boekwerk zoekt, maar een kort en bondig periodiek systeem der elementen, is Mister Chemist een goedkope optie. De app kost €1,59 en is duidelijk. Geen geklier eromheen, maar gewoon de meest gewilde data per element.