Springen naar inhoud

Vlam geeft verkeerde kleur


  • Log in om te kunnen reageren

#1

ChemicalBrothers

    ChemicalBrothers


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2011 - 11:30

Wij, 2 leerlingen van het voortgezet onderwijs, kregen de opdracht om vier vloeistoffen te maken die bij verbranding een bepaalde kleur geven. Deze kleuren zijn: rood, groen, blauw en geel. Groen en rood hebben we al kunnen maken dus nu moeten we nog blauw en geel maken.

We hebben voorbeelden van de vloeistoffen zodat we weten waar we naartoe moeten werken. Deze gebruiken ethanol als oplosmiddel dus dat doen wij ook.
We lossen dan zouten op en deze geven dan een bepaalde kleur bij verbranding. Volgens ons wordt deze kleur bijna helemaal bepaald door het metaal in het zout. Het niet-metaal, denken wij, geeft het zout alleen bepaalde eigenschappen (bevestiging?) zoals beter oplosbaar of de kleur van de vlam versterken zoals nitraat dat doet . We testen de vloeistoffen door ze met een plantenspuit in een kleurloze/lichtblauwe vlam te spuiten.

We hadden uitgevonden dat veel natrium-verbindingen bij verbranding de kleur geel geven. Alleen wij vinden deze kleur geel te donker en we vroegen ons af hoe we deze lichter kunnen krijgen. Water aan de ethanol toevoegen is geen optie omdat de vlam dan kleiner wordt en we willen de grootte van de vlam maximaal houden. Misschien dat er andere metalen zijn die in een zout geel kleuren. We moeten echter ook op de prijzen letten van de gebruikte chemicaliŽn.

Het maken van een vloeistof die bij verbranding blauw kleurt, geeft meer problemen. We hebben al een groot aantal verschillende zouten geprobeert die volgens Binas, onze begeleidende scheikunde leraar en andere internetbronnen (onder andere Wikipedia) blauw zouden moeten geven. Zouten die wel al geprobeert hebben zijn: koper(I)- en koper(II)-verbindingen, zink-verbindingen, tin-verbindingen en een cobalt-verbinding.

Veel van deze verbindingen die blauw zouden moeten kleuren, kleurden echter oranje. Uitzonderingen hierop zijn koper(I) en koper(II). Misschien dat wij hier een systematische fout maken?

Om even samen te vatten:
- Hoe zorgen wij ervoor dat de vloeistof die bij verbranding geel zou moeten worden, lichter geel geeft.
- Welk zout moeten we gebruiken om de vloeistof blauw te laten kleuren?
- Hoe kan het dat veel van de gebruikte zouten oranje kleuren inplaats van wat het zou moeten kleuren?

Wij horen graag reacties met mogelijke oplossingen.

Met vriendelijke groeten,
Martin en DaniŽl

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

#2

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 november 2011 - 11:24

Ethanol is niet de beste vloeistof om je stoffen in op te lossen. Ethanol geeft van zichzelf vaak al een oranje kleur aan de vlammen. Schenk maar eens een klein plasje (let op: niet te veel, hooguit 2 ml) ethanol op een horlogeglas en schenk dat aan. Aan de vlammen heb je dan oranje randen.

Gebruik methanol i.p.v. ethanol om echt zuivere kleuren te krijgen. Dit heeft als bijkomend voordeel dat verschillende zouten er beter in oplossen. Methanol is wel enigszins giftig, maar als je werkt, zoals hieronder beschreven, dan is dat geen probleem, zelfs niet in een matig geventileerde ruimte.

Het spuiten van ethanol in een vlam vanuit een bloemspuit vind ik een heel slechte methode vanuit veiligheidsoogpunt gezien en je hebt ook nog eens erg veel ethanol nodig. Veiliger en zuiniger is om een klein mespuntje van een stof op te lossen in een paar ml (m)ethanol en deze vloeistof op een schoon horlogeglas te schenken en dat aan te steken. Het horlogeglas zet je op een betonnen tegel van 30x30 cm. Op die manier krijg je een kleine vlam en is goed onder controle te houden waar die vlam zich bevindt. Op deze manier voorkom je ook dat er veel damp in de lucht komt en je kunt zo veilig werken met methanol.


Los een natriumzout op in de methanol. Een goede kandidaat is natriumjodide, dit lost redelijk goed op. Je krijgt hiermee zeker een mooie gele vlam (ietwat oranjeachtig, maar dat is simpelweg de kleur van natriumlicht).

Blauw is echt lastig. Ik weet maar 1 metaal dat echt mooi blauw geeft en dat is cesium. Cesium is echter wel duur. Maar als je een mooie blauwe vlam wilt, los dan eens wat CsCl op in methanol en steek dat aan. Met CuCl2, opgelost in methanol krijg je ook wel iets blauwachtigs, maar dat is meer cyaan of zelfs groen. Echt zuiver blauw krijg je het niet. Cobalt moet je niet gebruiken, cobalt-rook is erg giftig en dat wil je niet inademen.

Trouwens, een andere zeer fraaie vlamkleur krijg je met boorzuur in methanol (echt zuiver groen vuur, helemaal vrij van oranje vlamranden). Los maar eens wat boorzuur in methanol op en schenk deze oplossing op een horlogeglas en steek het aan. Dit is de meest fraaie vlamkleur die ik ken.

Lithiumchloride of lithiumbromide geeft prachtig rood en strontiumchloride doet dat ook.


Het feit dat veel zouten oranje kleuren heeft te maken met de vorming van vaste deeltjes, die in de vlam gaan gloeien. Dit gloeien is redelijk te beschouwen als zgn. zwarte-lichaam straling en dat licht is geel/oranje, zoals bij een kaarsvlam. Je moet dus zouten nemen die relatief vluchtig zijn en als gas ontsnappen uit de brandende (m)ethanol. Bij ethanol kun je ook vaste deeltjes van koolstof krijgen (roet), welke ook oranje gaan opgloeien en verder verbranden. Koolstof heeft een zeer hoog kookpunt en zal in een gewone vlam altijd als vaste stof voorkomen.

#3

Labstuff

    Labstuff


  • >250 berichten
  • 496 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 november 2011 - 13:05

Waarom doe je die vlamkleuringen niet met de boraxparel of magnesia staafjes
Dat scheelt je onnodig oplosmiddel en je hebt maar een klein beetje van het zout nodig.

#4

ChemicalBrothers

    ChemicalBrothers


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 november 2011 - 14:30

Heel erg bedankt voor uw reactie woelen,

Methanol zou inderdaad een goed alternatief zijn, maar de vloeistoffen die we moeten maken zijn voor een denkbeeldig bedrijf. De vlammen die uit de vloeistoffen komen dienen als versiering. Het product moet daarom niet zo gevaarlijk zijn. Methanol is blijkbaar zo giftig dat je bij inademing al grote schade kan oplopen. Misschien dat u een ander brandbaar oplosmiddel kent?

Ook zei u dat we moeten proberen om een vluchtig zout te gebruiken omdat die minder oranje zou moeten branden. Vluchtig betekent een laag kookpunt en dat betekent dus een licht zout, toch?. Maar eerder in het bericht suggereert u dat we natriumjodide moeten proberen, de jodide is echt een relatief zware niet-metaal. Waarom zou deze beter dan branden dan bijvoorbeeld natruimchloride die lichter is?

U zei ook dat die donkergele/oranje kleur een eigenschap is voor natrium-verbindigen. Het zou dus handiger zijn als we een ander metaal konden gebruiken? Enige ideeŽn?

Verder ook nog heel erg bedankt voor de andere suggesties. Groen en rood zijn we echter al tevreden mee. Rood hebben we gemaakt door strontiumnitraat op te lossen en groen hebben we gemaakt met koper(II)chloride. De koper(II)chloride kleurt aan de zijkanten een beetje oranje maar dat zoet het voorbeeld ook...

Met vriendelijke groet, Martin en DaniŽl

#5

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 03 november 2011 - 16:22

Methanol is blijkbaar zo giftig dat je bij inademing al grote schade kan oplopen.

Dat is wel een tikje overdreven hoor.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#6

ChemicalBrothers

    ChemicalBrothers


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 november 2011 - 10:45

Kan iemand ons anders dan vertellen hoe groot het risico van het gebruik van methanol in de realiteit echt is?

Met vriendelijke groet, Martin en DaniŽl

#7

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 november 2011 - 18:49

Het valt inderdaad nog wel mee met de giftigheid van methanol.

De maximaal toelaatbare concentratie is 200 ppm voor langdurige blootstelling, bijvoorbeeld een werkdag. Er zijn experimenten gedaan op mensen die een half tot twee uur verbleven in concentraties van 800 ppm, zonder dat die nadelige gevolgen ondervonden. Dit zijn best hoge concentraties, die je nooit zult bereiken als je even werkt met een paar ml methanol. Bedenk dat als je 1 ml methanol volledig zou verdampen in slechts 1 kuub lucht, dat je dan op ruim 600 ppm concentratie zit. Stel je zit in een kleine kamer van 2 meter bij 3 meter en een plafond van 2,5 meter hoog, zonder ventilatie, dan heb je bij verdamping van 1 ml methanol nog maar ca. 40 ppm. Als je een paar ml in een buisje hebt, dan zal er vrijwel niks verdampen, dus je zult bij lange na die 40 ppm niet halen.

Vergelijk dit met bijv. chloor, waarvan in een werkruimte niet meer dan 0,5 ppm aanwezig mag zijn in de lucht. Als je het hebt over dat soort concentraties, tja.. daar zit je al heel gauw op.

Dus, ik zou zeggen, gebruik gewoon die methanol en gebruik je gezond verstand een beetje als je daar mee werkt. Dus niet knoeien en oppassen dat je huid niet te veel in contact komt met methanol. Ook hier geldt, dat als je een paar ml methanol op je huid morst, je echt niet direct in de gevarenzone komt. Gewoon even wegspoelen met water en dan is er niks aan de hand.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures