Ένας εκπαιδευτής και δύο παιδιά ρίχνουν τρία φλιτζάνια σκόνης σε κάδο κόκκινου υγρού. Ξαφνικά - πόφνο - ένα σύννεφο από αυτό που μοιάζει με καραμέλα βαμβακιού εκρήγνυται προς το ταβάνι.
Αυτό το δημοφιλές βίντεο στο Twitter έρχεται ευγενικά με το λογαριασμό της γλώσσας Malay w, που μοιράζεται το περιεχόμενο της επιστήμης. Αλλά τι συμβαίνει στο βίντεο;
Πρόκειται για μια μάλλον επικίνδυνη εκδοχή μιας κλασικής διαδήλωσης χημείας, σύμφωνα με τον Brian Hostetler, εκπαιδευτή στο Μουσείο Φύσης & Επιστήμης του Ντένβερ. Η αντίδραση είναι συνήθως γνωστή ως οδοντόκρεμα του ελέφαντα, λόγω της αφρώδους εμφάνισής της και χρησιμοποιείται συνήθως στις αίθουσες χημείας για να εξηγήσει τους καταλύτες, δήλωσε ο Hostetler στην Live Science.
Εύκολο αλλά εκρηκτικό
Η αντίδραση χρησιμοποιεί φτηνά, εύκολα προσβάσιμα συστατικά: υπεροξείδιο του υδρογόνου, σαπούνι πιάτων, ιωδιούχο κάλιο και χρωματισμό τροφίμων. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι το κλειδί. Αποτελείται από δύο μόρια υδρογόνου και δύο οξυγόνου. Οι δεσμοί μεταξύ αυτών των μορίων διασπώνται φυσικά, οπότε με την πάροδο του χρόνου, το υπεροξείδιο του υδρογόνου γίνεται αργά νερό και οξυγόνο. Αυτή η αντίδραση συμβαίνει ταχύτερα όταν εκτίθεται στο φως, λέει ο Hostetler, γι 'αυτό και το υπεροξείδιο του υδρογόνου πωλείται σε καφέ φιάλες.
Κανονικά, η αργή διάσπαση (ή αποσύνθεση, από χημικής πλευράς) υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό και οξυγόνο είναι απαρατήρητη. Αλλά το πείραμα οδοντόπαστας του ελέφαντα επιταχύνει τη διαδικασία με έναν καταλύτη, μια χημική ένωση που αυξάνει τον ρυθμό μιας δεδομένης αντίδρασης. Το ιωδιούχο κάλιο - ένα άλας ιωδίου και το συμπλήρωμα διατροφής που χρησιμοποιείται για την προσθήκη ιωδίου στο επιτραπέζιο αλάτι - παρέχει τον καταλύτη.
"Παρουσία ιωδιούχου καλίου, το υπεροξείδιο του υδρογόνου αποσυντίθεται σχεδόν αμέσως", ανέφερε ο Hostetler.
Η ρύθμιση είναι απλή. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου αναμειγνύεται με σαπούνι πιάτων και το χρωματισμό των τροφίμων προστίθεται συχνά για ένα δραματικό αποτέλεσμα (πράγμα που εξηγεί το ροζ βαμβακερό-καραμέλα στο βίντεο Twitter). Το ιωδιούχο κάλιο προστίθεται και το ιόν ιωδιδίου που είναι μέρος αυτής της ένωσης προσελκύει το οξυγόνο στο υπεροξείδιο του υδρογόνου, διασπώντας τους δεσμούς και μετατρέποντας γρήγορα το υπεροξείδιο του υδρογόνου σε νερό και οξυγόνο. Τα μόρια οξυγόνου στη συνέχεια παγιδεύονται από το σαπούνι, σχηματίζοντας φυσαλίδες, Hostetler είπε. Σε ένα βήμα που μερικές φορές προστίθεται στην επίδειξη οδοντόκρεμας του ελέφαντα, ένας λαμπερός νάρθηκας - μια λωρίδα από ξύλο που είναι ζεστό αλλά όχι καυστικό - που εισάγεται στις φυσαλίδες θα παγιδευτεί, πυροδοτηθεί από το καθαρό οξυγόνο.
Τον τόνωση
Συνήθως, ο Hostetler είπε, το πείραμα οδοντόκρεμας του ελέφαντα δημιουργεί ένα ζεστό αφέψημα. Γιατί λοιπόν η έκδοση του Twitter έστειλε φυσαλίδες που πετούν προς το ανώτατο όριο;
Αυτή η ιδιαίτερη αντίδραση οφείλεται στη δύναμη των συστατικών και στο σχήμα των δοχείων, ανέφερε ο Hostetler. Μια αρκετά ασφαλής εκδοχή της επίδειξης οδοντόκρεμας του ελέφαντα μπορεί να γίνει στο σπίτι με 3% υπεροξείδιο του υδρογόνου που αγοράζεται από το φαρμακείο, με μαγιά ως καταλύτη (η ζύμη περιέχει το ένζυμο καταλάση, που διασπά τους δεσμούς στο υπεροξείδιο του υδρογόνου). Ο συνδυασμός θα διαπεράσει και θα πάρει λίγο ζεστό καθώς η αντίδραση απελευθερώνει θερμότητα, αλλά εκτός από την ανάγκη να προσέξουμε να μην αγγίξουμε την "οδοντόπαστα", καθώς το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να ερεθίσει το δέρμα και τα μάτια, αυτή η DIY έκδοση είναι αρκετά ασφαλής.
Το βίντεο Twitter δείχνει πιθανώς την αντίδραση με 30% υπεροξείδιο του υδρογόνου, ή ακόμη και ισχυρότερη, Hostetler είπε. Ο διαδηλωτής χρησιμοποιεί επίσης ιωδιούχο κάλιο που είναι σε μορφή σκόνης αντί να αναμειγνύεται με νερό. Και το έχει χύσει σε τρεις παρτίδες ταυτόχρονα σε ένα μεγάλο δοχείο με μεγάλο εμβαδόν επιφάνειας, οπότε η αντίδραση συμβαίνει σε μεγάλη ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου όλα σε μια στιγμή.
Αυτό κάνει τη σκηνή στο βίντεο «υπερβολικά επικίνδυνη», είπε ο Hostetler. Τριάντα τοις εκατό ή περισσότερο υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να προκαλέσει χημικά εγκαύματα στο δέρμα, είπε, και η αντίδραση θα μπορούσε να θερμάνει το διάλυμα κατά εκατοντάδες βαθμούς. Είναι αυτή η θερμότητα και ο ατμός από την αντίδραση που επιπλέει μερικά από τα αφρώδη ουρανό στο βίντεο Twitter.
Η κατώτατη γραμμή, Hostetler είπε, δεν είναι να δοκιμάσετε την έκδοση jumbo της διαδήλωσης στο σπίτι - αλλά μπορείτε να πατήσετε "play" ξανά στο Twitter.
"Είναι ένα δροσερό βίντεο", είπε.
