Springen naar inhoud

Leuk effect met neodymium oplossingen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 oktober 2009 - 20:19

Dit is een heel simpel proefje, dat ik graag met jullie wil delen, omdat het best wel bijzonder is om te zien en toch heel simpel te verklaren is. De proef is niet gevaarlijk en iedereen die de beschikking heeft over Nd2O3 of een ander Nd-zout kan dit proefje doen.

Ik heb neodymium oxide opgelost in zwavelzuur, salpeterzuur en zoutzuur, allemaal redelijk verdund (ca. 3 N sterkte, dus 3 M voor salpeterzuur en zoutzuur en 1,5 M voor zwavelzuur). De concentratie neodymium(III) is in alle drie de oplossingen ongeveer het zelfde, de oplossingen zijn nog steeds behoorlijk zuur (flinke overmaat zuur).

Ik vond de oplossingen van neodymium(III) zo bijzonder dat ik er gelijk maar een aantal ampulletjes van heb gemaakt, mooi duurzaam ingesmolten in glas. Ik heb het effect al aan diverse personen laten zien en iedereen reageert zeer verbaasd Geplaatste afbeelding

In daglicht zijn ze allemaal roze, hoewel de oplossing in salpeterzuur wat meer richting paars neigt:

Geplaatste afbeelding



Onder het licht van een spaarlamp van dit type: http://www.lamponlin.../spaarlamp1.jpg

Geplaatste afbeelding



Onder het licht van een koud-witte TL-balk:

Geplaatste afbeelding



Het effect komt doordat neodymium(III) ionen in waterige oplossing erg smalle absorptiebanden hebben. Hierdoor maakt het veel uit wat de spectrale samenstelling van het licht is waarmee ze worden bekeken. Je kunt hiermee ook goed zien dat spaarlamplicht eigenlijk spectraal gezien niet al te best is. Met een gloeilamp zien de oplossingen er ongeveer net zo uit als met daglicht, alleen is de oplossing in salpeterzuur dan ook ongeveer roze, het onderscheid wordt kleiner omdat in gloeilamplicht minder blauw-componenten zitten.

Veranderd door woelen, 05 oktober 2009 - 20:24


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 06 oktober 2009 - 07:06

Erg leuk om te zien!
Ook opvallend dat de oplossingen onder TL-licht toch nog duidelijk gekleurd zijn, aangezien de meeste TL-balken nou ook niet bepaald een breed emissiespectrum hebben :) maar blijkbaar nog redelijk breed vergeleken met de spaarlamp.

Overigens ook interessant waarom neodymium nou zulke smalle banden heeft; in oplossing heb je dat toch niet gauw dacht ik.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 oktober 2009 - 18:20

Geinig, zeker omdat je je ook nog moet realiseren dat de spectrale gevoeligheid van de digitale camera en van je oog ook nog een rol spelen bij het uiteindelijke plaatje!

#4

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2009 - 19:32

Ik had nog een vreemd effect met meodymium.

Als ik vrij veel Nd2O3 oplos in 20% zwavelzuur, dan krijg ik onder TL-licht een geel/bruine oplossing. Ga ik door met verhitten, dan scheiden er zich op een gegeven moment kristallen af van neodymiumsulfaat (de oplosbaarheid van dit zout neemt sterk af met oplopen van de temperatuur). De kristallen zijn roze, de vloeistof boven de kristallen is geel/groen.

De geel/groene vloeistof schenk ik af van de kristallen en zet ik aan de kant. Bij afkoelen verandert de kleur van deze oplossing niet.

De kristallen spoel ik even met kokend heet water en daarna los ik ze op in koud water. Deze oplossing is lavendel/paars, ongeveer zoals de oplossing van Nd(NO3)3 in de foto hierboven, gemaakt onder TL-licht. De kleur is nog iets meer richting blauw. Voeg ik hier wat verdund zwavelzuur aan toe, dan verandert de kleur niet.

Nu heb ik dus twee oplossingen, allebei van neodymiumsulfaat in verdund zwavelzuur. De ene geel/groen, de andere lavendel/paars. Hoe kan het dat ik zo'n groot verschil krijg?

Ik zelf denk niet dat het komt door onzuiverheid in de chemicalien. De neodymiumoxide die ik heb is mij verkocht als 99,9% zuiver oxide en de zwavelzuur is general lab grade. De neodymium oxide die ik heb levert met salpeterzuur direct al een mooie lavendelkleurige oplossing op.

#5

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 13 oktober 2009 - 21:19

The sharp absorption bands of neodymium cause the glass color to change under different lighting conditions, being reddish-purple under daylight or yellow incandescent light, but blue under white fluorescent lighting, or greenish under trichromatic lighting

Bron: Wikipedia

Iets in je licht en mogelijk toch een lichte verontreiniging die door het afscheiden van de kristallen zover toeneemt dat het zichtbaar wordt.

Kun je ook in de salpeterzuur de kristallen neerslaan?

#6

Ragbips

    Ragbips


  • >100 berichten
  • 221 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2009 - 23:29

Er komen 2 verklaringen bij mij op, maar het zijn wilde gokken. Hopelijk leiden ze per ongeluk tot een antwoord ;P
Ik dacht eerst aan dat de stof misschien metastabiel is, en nu dus gewoon in een andere fase zit. Het tweede wat bij mij opkwam is dat er gewoon sprake is van dichroïsme, en dat het licht dus wordt gebroken kan worden in twee verschillende golflengtes.

#7

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2010 - 22:07

Het heeft even geduurd, maar nu heb ik eindelijk van het hele gebeuren rondom die neodymium ionen een webpagina kunnen maken. Misschien is dit wel een leuke demo voor op een school o.i.d. Het is in ieder geval een heel leuk effect. Neodymium oxide is soms te koop op eBay voor een redelijk bedrag en ook wel via de chemicalienhandel, hoewel het dan wel prijzig is.

http://woelen.homesc...mium/index.html

#8

jhullaert

    jhullaert


  • >1k berichten
  • 2337 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2010 - 23:02

Wilco, je had ook een gelijkaardige kleurverandering bij het tris-oxalatochroom complex. Wat is daar de reden van die verschillende kleuren bij vershcillend soort licht. Kan het iets te maken hebben met het feit dat dat complex in oplossing bestaat uit een racemisch mengsel van 2 optische isomeren? Zouden die kunnen gescheiden worden? Er bestaat een soort kolomchromatografie die organische optische isomeren kan scheiden, weet iemand of dit voor complexen ook werkt?
Zouden deze isomeren dan zelfde kenmerken vertonen? qua kristalstructuur, ontbndingsteperatuur,...





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures