Praktisch iedereen die scheikunde leuk vindt, houdt van kleurtjes en proefjes. Omdat er zoveel van onze bezoekers op zoek zijn naar kristallen, gaan we in deze tweedelige serie het hebben over kristallen. Dit is de gaafste soort doe-het-jezelf-kristallisatie die ik ken. De ‘chemische tuin’.
In deze serie van twee zullen we eerst vertellen hoe je zelf een chemische tuin kan maken. Later wat we weten en wat we vooral nog niet weten over de (fysische) chemie van een chemische tuin. We zullen hier vertellen hoe je aan de materialen komt en een (lange) opsomming maken van chemicaliën die je wel en beter niet kunt gebruiken.
Benodigdheden
- Aquarium
Natuurlijk wil je je tuin ergens in kwijt. Je kunt een aquarium van een liter gebruiken, maar natuurlijk ook van 60 L. Let op dat als je een groot aquarium gebruikt, je ook veel waterglas nodig zal hebben om het op te vullen.
- Waterglas
Waterglas is een oplossing van natriumsilicaat in water en dus een kleurloze en visceuze vloeistof. De stof is een sterke base, dus reageert heftig met zuren en is corrosief ten opzichte van o.a. aluminium en zink. Irriterend voor de ogen, de huid en ademhalingsorganen, dus draag een bril en let op je hygiëne.
- Gedestilleerd water (‘demiwater’)
Dit kun je meestal wel kopen bij een doe-het-zelf-winkel. Dit is heel zuiver water, dus met minder zouten erin opgelost dan in kraanwater.
- (Zilver)zand (optioneel)
Spoel het zand een aantal keren met water om eventuele verontreinigingen uit te wassen en laat het daarna een paar dagen drogen.
Chemicaliën
- IJzer(III)chloride: FeCl3
Bruingele hygroscopische kristallen of amorfe brokken. De oplossing in water is een matig sterk zuur en tast vele metalen aan onder vorming van waterstofgas. Veroorzaakt brandwonden! Luchtdichte verpakking toepassen. IJzer(III)chloride wordt o.a. gebruikt als etsmiddel voor printplaten. Veiligheidsbril.
- Calciumchloride: CaCl2
Witte sterk hygroscopische kristallen, tast vele metalen en andere bouwmaterialen aan. Kan huidirritatie veroorzaken. Schadelijk bij inslikken en inademen. De watervrije vorm (zonder kristalwater) is te koop als ‘vochtvreter’.
- IJzer(II)sulfaat: FeSO4.7H2O
Lichtgroene kristallen. De oplossing in water is een matig sterk zuur. Oxideert met zuurstof uit de lucht tot bruin ijzer(III)sulfaat.
- Kobaltchloride: CoCl2.6H2O
Donkerrode kristallen, werken irriterend op de ogen, huid en ademhalingsorganen. Blootstelling vermijden. Kan kanker veroorzaken bij inademing.
- Koper(II)chloride: CuCl2
Lichtgroene hygroscopische kristallen. De stof irriteert de ogen, de ademhalingswegen en de huid. Schadelijk bij opname door de mond.
- Kopersulfaat: CuSO4.5H2O
Helderblauwe kristallen of lichtblauw poeder. Schadelijk bij opname door de mond, irriterend voor ogen en huid. Watervrij kopersulfaat is wit gekleurd.
- Nikkelnitraat: Ni(NO3)2.6H2O
Blauwgroene kristallen, ontleden bij verhitting boven 200°C in o.a. stikstofoxiden en zuurstof wat brandbevorderend werkt. Schadelijk bij opname door de mond, mogelijk carcinogeen.
Uitvoering
Gebruik tijdens de uitvoering van dit experiment handschoenen en zet een (veiligheids)bril op. Voer dit experiment uit in het bijzijn van iemand die er verstand van heeft, zoals je docent scheikunde, omdat de chemicaliën die je gebruikt, vaak kankerverwekkend kunnen zijn.
Als je een zandlaag onderin je tuin wil, moet je dat eerst gewassen hebben. Klinkt raar, maar wel nodig. Let op dat er geen zand mag rondwervelen in de waterglas oplossing, dus wacht totdat alles is bezonken.
Verdun 250 ml waterglas met gedestilleerd water tot 750 mL, dus 1 deel waterglas op 2 delen water. Roer totdat de oplossing volkomen homogeen is. Het soortelijk gewicht na verdunnen is ongeveer 1.2 g/mL.
Als je alles klaar hebt staan, voeg je brokken zout toe. Het is belangrijk dat je geen poedervormig zout toevoegt, omdat dit geen fancy effecten geeft. Zoek dus mooie brokjes uit die tussen de 2-10 mm groot zijn.
Met dank voor de beschrijving van de chemicaliën en de afbeelding aan Experimenten Online!