Inštruktor a dve deti nalejú tri šálky prášku do koša s červenou tekutinou. Zrazu - poof - oblak toho, čo vyzerá ako cukrová vata exploduje smerom k stropu.
Toto populárne video na Twitteri prichádza so súhlasom účtu v malajskom jazyku w, ktorý zdieľa vedecký obsah. Čo sa však deje vo videu?
Podľa Briana Hostetlera, pedagóga Denverského múzea prírody a vedy, je to dosť nebezpečná verzia klasickej demonštrácie chémie. Reakcia je zvyčajne známa ako „zubná pasta pre slony“, kvôli jej penivému vzhľadu a bežne sa používa v chemických učebniach na vysvetlenie katalyzátorov, uviedol Hostetler pre Live Science.
Ľahké, ale výbušné
Reakcia využíva lacné, ľahko dostupné prísady: peroxid vodíka, mydlo, jodid draselný a potravinárske farbivo. Kľúčovým je peroxid vodíka. Pozostáva z dvoch atómov vodíka a dvoch molekúl kyslíka. Väzby medzi týmito molekulami sa prirodzene porušujú, takže sa peroxid vodíka časom pomaly stáva vodou a plynom kyslíka. Táto reakcia sa stáva rýchlejšie, keď je vystavená svetlu, uviedol Hostetler, a preto sa peroxid vodíka predáva v hnedých fľašiach.
Za normálnych okolností je pomalé štiepenie (alebo chemicky rozklad) peroxidu vodíka na vodu a kyslík nepozorovateľné. Experiment so slonovou zubnou pastou však tento proces urýchľuje pomocou katalyzátora, chemickej zlúčeniny, ktorá zvyšuje rýchlosť danej reakcie. Jodid draselný - soľ jódu a doplnok výživy, ktorý sa používa na pridávanie jódu do stolovej soli - poskytuje tento katalyzátor.
„V prítomnosti jodidu draselného sa peroxid vodíka rozkladá takmer okamžite,“ uviedol Hostetler.
Nastavenie je jednoduché. Peroxid vodíka sa zmieša s mydlom misky a potravinové farbivo sa často pridáva kvôli dramatickému účinku (čo vysvetľuje bavlnu-kandizované ružové vo videu Twitter). Pridá sa jodid draselný a jodidový ión, ktorý je súčasťou tejto zlúčeniny, priťahuje kyslík v peroxidu vodíka, prerušuje väzby a rýchlo premieňa peroxid vodíka na vodu a plynný kyslík. Molekuly kyslíka sa potom zachytia mydlom a vytvárajú bubliny, uviedol Hostetler. V kroku, ktorý sa niekedy pridá k demonštrácii zubnej pasty slona, svieti žiariaca dlaha - pás dreva, ktorý je horúci, ale nie horí -, ktorý sa vloží do bublín, zaznie, zapálený čistým kyslíkom.
Tónuje to
Hostetler obvykle povedal, že experiment so slonovou zubnou pastou vytvára nepríjemnú zmes. Prečo teda verzia Twitter posielala bubliny smerujúce k stropu?
Táto konkrétna reakcia bola spôsobená pevnosťou zložiek a tvarom kontajnerov, uviedol Hostetler. Pomerne bezpečnú verziu demonštrácie zubnej pasty slona je možné vykonať doma s 3% peroxidom vodíka zakúpeným v drogérii, s kvasinkami ako katalyzátorom (kvasinky obsahujú enzým kataláza, ktorý tiež štiepi väzby v peroxidu vodíka). Táto kombinácia vyteká a trochu sa zahreje, pretože reakcia uvoľňuje teplo, ale okrem toho, že je potrebné dávať pozor, aby ste sa nedotkli „zubnej pasty“, pretože peroxid vodíka môže dráždiť pokožku a oči, je táto verzia pre domácich majstrov dosť bezpečná.
Video z Twitteru pravdepodobne ukazuje reakciu s 30% peroxidom vodíka alebo dokonca silnejšou reakciou, uviedol Hostetler. Demonštrant tiež používa jodid draselný, ktorý je v práškovej forme namiesto zmiešania s vodou. A nalial ju do troch šarží naraz do veľkej nádoby s veľkým povrchom, takže k reakcii dochádza naraz na veľké množstvo peroxidu vodíka.
Preto je scéna vo videu „super-duper nebezpečná“, povedal Hostetler. Tridsať percent alebo viac peroxidu vodíka môže spôsobiť chemické popáleniny na koži, povedal, a reakcia by mohla zahriať roztok stovky stupňov. Je to teplo a para z reakcie, ktorá vznáša časť peny k oblohe vo videu Twitter.
Pointa je podľa Hostetlera neskúšať jumbo verziu demonštrácie doma, ale pokojne stlačte Twitter na Twitteri.
„Je to super video,“ povedal.
