Tag: ethanol

Maak een groene vlam

Wanneer iets brandt, zie je meestal een blauwe of gele vlam, afhankelijk van of de verbranding volledig is, of niet. Dat kun je mooi zien met een Bunsenbrander: draai je de luchttoevoer open, dan verandert de kleur van de vlam van geel naar blauw. Maar heb je wel eens groen vuur gezien? Bekijk het onderstaande filmpje.

In het filmpje wordt boorzuur (H3BO3) gemengd met een soort anti-vries en daarna aangestoken. De anti-vries bestaat voor het overgrote deel uit methanol (CH3OH), wat brandt met een blauwe vlam. Boorzuur is niet brandbaar. Hoe wordt de groene kleur dan veroorzaakt?

Wanneer booratomen in een vlam terechtkomen, gaan ze licht uitzenden, net als andere metaalatomen. Dit wordt vlamkleuring genoemd. Hiervan wordt niet alleen in vuurwerk gebruik gemaakt, maar bijvoorbeeld ook in de chemische analyse (AAS en AES). Boorzuur op zichzelf is helaas niet vluchtig genoeg om in de methanol-vlam terecht te komen: het heeft een kookpunt van 300 °C. Boorzuur reageert echter wel met methanol tot trimethylboraat, zoals je kunt zien in bovenstaande reactievergelijking. Dit trimethylboraat heeft een kookpunt van ongeveer 68 °C en verdampt dus wél door de warmte van de vlam. Eenmaal in de vlam valt het molecuul uit elkaar, waarna de booratomen hun karakteristieke groene kleur licht uitzenden. Het boor reageert uiteindelijk tot booroxide.

Groen vuur door vlamkleuring van boor. © Mark Vis

De reactie tussen methanol en boorzuur is een soort veresteringsreactie, zoals die ook kan optreden tussen alcoholen en organische zuren. Wanneer je hetzelfde probeert met boorzuur en ethanol, treedt de reactie (vrijwel) niet op. De vlam is dan niet groen, maar gewoon blauw.

Je kunt dit experiment ook thuis of op school uitvoeren. Boorzuur, methanol en ethanol zijn verkrijgbaar bij de betere apotheek of drogist. In plaats van ethanol kun je ook spiritus gebruiken, wat voor het grootste deel uit ethanol bestaat. Let op: methanol en boorzuur zijn giftig. Werk in een goed geventileerde ruimte, bij voorkeur in de zuurkast, en houd brandbare materialen uit de buurt. Ontsteek het mengsel in een vuurvast schaaltje, bijvoorbeeld het metalen omhulsel van een waxinelichtje. We zien uit naar de foto’s van jullie groene vlammen.

Met dank aan de Scholieren Quiz Chemie “SQuiz” voor het idee voor dit experiment.

Ideetje voor het IYC2011

We schreven al eerder over de aankondiging van het Internationale Jaar van de Chemie (IYC) in 2011. Wij riepen op tot een feestje. Twee weken later is de KNCV erg benieuwd naar uw inbreng. Ze verlangden een idee van een half A4, voor eind mei. De haalbaarheid willen ze graag overleggen met U.

Eigenwijs als we zijn, trekken we ons hier niks van aan. Een open verzoek naar jullie allemaal: ons idee.

Schilderij van Ilya Repin en shop door Christopher

Het ultieme toonbeeld van de scheikunde is natuurlijk het periodiek systeem der elementen. Iedereen weet dat de Russische natuur- en scheikundige Dmitri Mendeleev de vormgever van dit fantastische overzicht is. Maar wat niet iedereen weet, is het onderwerp van zijn promotieonderzoek. Ook die goeie ouwe Mendeleev is ooit doctor geworden.

Op 4 februari 1865 sprak hij een rede uit waarna hij werd gepromoveerd tot doctor in de (natuur)wetenschappen. De titel van de rede: “Рассуждение о соединении спирта с водой” (“Verhandeling over de Combinaties van Water met Alcohol”). Conclusie? Als vodka minder dan 38% alcohol bevat, smaakt het waterig; meer dan 38% geeft een branderige smaak. Hoe hij hierachter is gekomen? Het eigenvolume van watermoleculen en ethanolmoleculen, in combinatie met de hoeveelheid ethanolmoleculen die om een watermolecuul passen. Super dik!

Mijn idee is om op vrijdag 4 februari 2011 een feestje te bouwen ter ere van de geweldige Dmitri Mendeleev. We komen samen op een nog nader te bepalen locatie en zullen daar een ode brengen aan al het goede dat de chemie ons voortbracht. De gaafste experimenten zullen gedemonstreerd worden; optredens van bands als The Chemical Brothers en We Are Scientists; lezingen over de overgang van alchemie naar scheikunde; misschien een lezing van prof. dr. Martyn Poliakoff (uit Periodic Videos); een periodieke collectie der elementen; ijsjes maken met vloeibaar stikstof; en natuurlijk is er naderhand een borrel. Wat vinden jullie?

Met dank aan Andrei voor het vertalen van datum en titel van het proefschrift