Experimenten är hämtade från material av Harald Carlstrand, KRC och en del egen producerat material.

Transkript

1 Experimenten är hämtade från material av Harald Carlstrand, KRC och en del egen producerat material. Nils Gustafsson

2 Tänk på 3 Dammexplosion 4 Varm is 5 Eld och lila ångor 6 Brinner magnesium i vatten? 7 Kan godis brinna eller finns det energi i socker? 9 Den klassiska sockerkorven 11 Kemist eller Bartender 13 Diskmedelsormen 15 Skumsvampen 16 Läsk och ramlösa 17 Flytande kväve 18 Torr is/kolsyreis 0 Den brinnande sedeln 1 Mikrovågsugn Brinnande rosa gelé 3 Stapla uppifrån 4 Tänd ett ljus! 5 Dykaren 6 Plastmuggshögtalaren 7

3 Tänk på Att experimentera är inte bara rolig det är också farligt. Det är därför viktigt att ni har tillgång till skyddsutrustning så som labbrockar, skyddsglasögon och handskar. Gör ni experiment där saker brinner måste ni ha tillgång till brandsläckare och brandfiltar. När ni övar på experimenten så ska ni se till att ni får låna en labbsal på er skola och öva INTE hemma i garaget! 3

4 Dammexplosion Dammexplosioner är vanligare än man tror. Ett finfördelat ämne, damm, mjöl eller liknande, kan under gynnsamma förhållanden antändas och resultera i en kraftfull explosion. Materiel: Stearinljus eller gasbrännare, böjligt sugrör, kärl att förvara pulver i Kemikalier: Nikt (pollen från mattlummer, Lycopodium clavatum), potatismjöl, florsocker, kakao eller liknande Att tänka på: Nikt är brandfarligt och består av extremt fina partiklar och kan irritera ögon och andningsorgan. Pollenallergiker bör för säkerhets skull inte laborera med nikt. Försöket kan utföras i dragskåp, mest för att förhindra spridning av damm. Utförande: 1. Häll upp pulver till en höjd av 1 - cm i kärlen.. Tänd ljuset. 3. Böj sugröret i ena änden, så att det bildar en rät vinkel. 4. Stick ner sugröret (den böjda änden) i pulvret och se till att det delvis fylls med pulver. 5. Vinkla sugröret snett uppåt, sikta på en punkt strax ovanför ljusets låga. 6. Blås relativt kraftigt i sugröret, så att pulvret skjuts ut i lågan. Se till att inte blåsa rakt på lågan eftersom du då troligtvis blåser ut ljuset. Teori: För att en dammexplosion ska ske måste följande villkor vara uppfyllda: att det finns en antändningskälla, t.ex. en gnista som bildats via statisk elektricitet. att det finns ett ämne som underhåller eld, t.ex. syre (ett oxidationsmedel). att dammet är tillräckligt finfördelat och brännbart. att förbränningsområdet är instängt och begränsat. När damm förbränns öppet så sker det enbart en vanlig, men snabb, förbränning. Brinner dammet i en sluten behållare, så blir trycket under och efter förbränningsreaktionen så stort så att behållaren krackelerar eller till och med exploderar. När man blåser ut ett brännbart pulver över en låga, sprids partiklarna så att dom får god kontakt med luftens syre, vilket innebär att det blir ett gynnsamt förhållande mellan bränsle och oxidationsmedel, vilket resulterar i en optimal förbränningsprocess. Tips: Nikt ger störst effekt, men är väldigt dyrt och kanske inte så lätt att få tag på. Testa olika sorters pulver, jämför och ta reda på vilket som fungerar bäst? 4

5 Varm is När man en vinterdag har blivit kall händerna, kan det vara skönt att ha värmepåsar till hands. Man knäpper bara på metallbiten i påsen och när den flytande lösningen stelnar, får man tillräckligt med värme för att få liv i sina frusna händer. Materiel: Kokplatta, bägare (för vattenbad), E-kolv eller provrör, filtrerpapper, pipett eller sprutflaska. Kemikalier: Natriumacetat trihydrat (NaCH 3 COO 3 H O) Att tänka på: Natriumacetat saknar risk- och skyddsfraser, kan återanvändas. Utförande: 1. Fyll en ytterst väl rengjord E-kolv eller ett provrör, till 1/3, med fast natriumacetat. Värm kolven i kokande vattenbad eller direkt på platta.. Rotera den då och då tills det att allt salt smält. Spruta några droppar vatten i mynningen så du är absolut säker på att inga kristaller finns kvar. Använder man för mycket vatten blir smältan för utspädd. 3. Fördela innehållet på flera väl rengjorda provrör, så man har möjlighet att testa flera gånger. 4. Låt innehållet i provrören svalna. Hantera därefter den underkylda smältan varsamt, undvik stötar. 5. När du vill demonstrera hur en värmepåse fungerar, tar du ett filtrerpapper, lägger en (1) kristall av natriumacetat på papperet och häller den svala lösningen på kristallen från några centimeters höjd. Stor förvåning när vätskan bildar ett torn av fast salt och att tornet ångar av värme. 6. Efter demonstrationen lägger man saltet i kolven igen, tillsätter lite vatten för att kompensera för det vatten som ångat bort. På så sätt kan man återanvända saltet flertalet gånger. Teori: När saltet smälter tar det upp värme (energi) och när smältan sedan svalnar förmår den inte att ordna strukturen, utan övergår till en underkyld smälta. För att den underkylda smältan ska kristallisera krävs någon form av groddar. I vårt fall är det kristallen på papperet som är grodden. När smältan sedan kristalliserar kommer den upptagna värmen att avges, det är det som känns varmt från värmepåsen. Innehåller smältan för mycket vatten, kommer den inte att kristallisera. Tips: Kan utföras som en demonstration om man förbereder den underkylda smältan i förväg. Hantera den med försiktighet innan den hälls på kristallen på papperet. Tänk på att det tar tid att smälta saltet, ta inte för mycket (använd t.ex. E-kolv av storleken 50 cm 3 ) och se till att vattenbadet är riktigt varmt eller värm direkt på plattan. 5

6 Eld och lila ångor Att åstadkomma lågor utan att tända någon eld, är en fascinerande upplevelse. Och riskabel, eftersom reaktionen som sker är extremt exoterm. Upplevelsen blir än häftigare av att det avges färgade ångor. Materiel: Porslinsskål eller degel, droppipett och ev. handskar Kemikalier: Ammoniumnitrat (NH 4 NO 3 ), ammoniumklorid (NH 4 Cl), zinkpulver, jod och vatten Att tänka på: Ammoniumnitrat reagerar häftigt med brännbara kemikalier såsom zink i finfördelad form. Finfördelad kan zink även innebära risk för dammexplosioner och utvecklar vätgas i kontakt med syre och vatten. Vid upphettning av jod, sublimerar den och man bör se till att ångorna inte kommer ut i rummet. Jod reagerar kraftigt med oxidationsmedel och kan antändas med endast en droppe vatten då kristallerna kommer i kontakt med t.ex. pulveriserad zink. Använd gärna handskar. Utförande: 1. Försöket måste göras i dragskåp eller utomhus.. Blanda g torrt ammoniumnitrat (NH 4 NO 3 ) och 0,3 g ammoniumklorid (NH 4 Cl) i en värmetålig porslinsskål eller degel. 3. Tillsätt g zinkpulver. 4. Tillsätt 0,3 g jod, det är det sedan som ger den lila färgen på lågan och ångorna. 5. Reaktionen startas genom att droppa -4 droppar vatten över ämnena i skålen. Håll aldrig handen över skålen och använd eventuellt handske. Teori: Jod reagerar med zink och bildar zinkjodid. Överskott av jod sublimerar och bildar ett lila gasmoln. Ammoniumnitrat är ett oxidationsmedel och reagerar med zink. Kloridjoner är en katalysator som får blandningen att antändas. Reaktioner: NH 4 Zn I 3 Zn NH NO N O H O 4 NO 3 ZnI N ZnO H O Man kan även utföra experimentet med endast zink och jod. Vid tillsats av vatten sker reaktion, men reaktionen blir inte lika häftig som i närvaro av ammoniumnitrat och ammoniumklorid. Linolja används som bindemedel i färger och lacker och består huvudsakligen av estrar som är föreningar av glycerol och linolsyra, oljesyra eller linolensyra. Fettsyrornas grad av omättnad är orsaken till att linolja är ett bra bindemedel. I en exoterm reaktion reagerar dubbelbindningarna med syre och oljan övergår då till fast form, oljan torkar. Lämnar man linolja kvar i ett tunt lager på en trasa, finns det risk för att trasan kommer att självantända, om inte värmen leds bort. 6

7 Brinner magnesium i vatten? När vi tänker på brännbart material är säkert metaller inte det första men tänker på. Men får man fundera en stund, kanske man kommer ihåg hur bra magnesium brinner. Materiel: E kolv (50 cm 3 ), värmeplatta, brännare och degeltång. Kemikalier: Magnesiumband och vatten Att tänka på: Undvik att titta direkt in i lågan. Utförande: 1. Häll ca 50 ml vatten i en E kolv.. Ställ E kolven på en värmeplatta värm upp vattnet till kokning. Låt det koka i någon minut, hela kolven ska vara fylld med vattenånga. 3. Tag 3 st cm långa bitar av magnesiumband och fläta samman dem till en fläta. 4. För att visa att det inte finns något syre i kolven, kan man ta en glödande trästicka och se om den flammar upp när man för ned den i kolven. 5. När kolven är fylld med vattenånga tänder man på magnesiumflätan (lättast med hjälp av en brännare) och för ner det i vattenångan. 6. Magnesiumbandet kommer att brinna i vattenångan och ovanför E kolvens mynning kan man se en låga av brinnande vätgas. 7

8 Teori: Magnesium är en reaktiv metall som likt aluminium har ett skyddande oxidskikt. Hettar man upp magnesium kommer den att antändas och brinna med ett intensivt ljust sken. En egenskap som utnyttjas inom pyrotekniken. När magnesium brinner i luft bildas det magnesiumoxid. Är magnesium tillräckligt reaktivt för att kunna brinna i annat än luft? Vid förbränning av magnesium är reaktionsvärmen tillräckligt hög för att det ska fortsätta och brinna i vattenånga. Har man tur, kan man även se att den vätgas som bildas brinner (med en brandgul låga). Reaktionen som sker är: Mg H O MgO H Den bildade magnesiumoxiden faller ner i vattnet och man kan även visa att vattnet innehåller hydroxidjoner. Man kan släcka metallbränder genom kvävning med t.ex. torr sand. Använd ej vatten, skum eller koldioxid, då reaktionsvärmen är tillräckligt hög för att branden även fortsätter under dessa omständigheter. Tips: Gör gärna försöket två gånger. Första gången för att visa att magnesium verkligen brinner i vattenånga. Andra gången för att påvisa vätgasen som bildas. Man kan skärma av E kolven för att undvika att man bländas av ljuset. Strax ovanför kolvens mynning ska man kunna se lågan då vätgas brinner. 8

9 Kan godis brinna eller finns det energi i socker? Ordet bränsle förknippar man oftast med drivmedel för fordon eller maskiner. Man glömmer bort att kroppen är en maskin som kräver bränsle till alla reaktioner som måste ske. De flesta är i alla fall medvetna om att man äter kolhydrater för att få i sig energi. Trots att man noga studerar innehållsförteckningen och trots vår medvetenhet, är det är svårt att få en uppfattning om hur mycket energi kolhydraterna innehåller. Ännu svårare kan det vara att förstå att de flesta kolhydrater förbränns i kroppen. Det här är en demonstration som visar att socker innehåller stora mängder energi. Materiel: Provrör av värmetåligt glas, stativ, muff med klämma, brännare och skumgodis (t.ex. Ahlgrens bilar) Kemikalier: Kaliumnitrat (KNO 3 ) eller kaliumklorat (KClO 3 ) Att tänka på: Kaliumnitrat är ett kraftigt oxidationsmedel och skall hållas frånskilt från brännbart material. Väljer man att använda kaliumklorat behöver man iaktta än större försiktighet, eftersom kaliumklorat kan ge våldsamma explosioner med lättoxiderade ämnen. Laborationen kan anses utgöra liten risk, under förutsättning att demonstrationen utförs i dragskåp med angivna mängder. Även om man använder man kaliumnitrat bör försöket göras i dragskåp. Utförande: 1. Montera stativet med muff och klämma.. Fäst provröret i klämman och fyll det med kaliumnitrat till en häjd av 1 cm. 3. Tänd brännaren och värm på utsidan av provröret till det att all kaliumnitrat har smält. 4. Släck brännaren och flytta den åt sidan. 5. För ned skumgodiset i röret och invänta reaktion. 9

10 Teori: För att kroppen ska fungera måste vi äta (och vila). När du rör på dig så omvandlas energi, men var kommer energin ifrån? Maten vi äter, omvandlas i kroppen, bryts ned och då frigörs energi som sedan kan användas för att bygga upp nya molekyler och för att vi ska kunna röra oss. De viktigaste processerna som sker i kroppen, som producerar mest energi är citronsyracykeln och andningskedjan. I citronsyracykeln produceras molekyler som går vidare till andningskedjan där syret vi andas in förbrukas, vilket bidrar till att energi frigörs som sedan används i syntesen av energimolekylen ATP. Tillgång på syre resulterar i att den omvandlade maten oxideras. I demonstrationen fungerar kaliumnitrat (eller kaliumklorat) som oxidationsmedel. Man måste först tillföra tillräckligt med energi (kaliumnitraten måste vara ordentligt smält) för att reaktionen ska sätta igång. Vid reaktionen med socker och kaliumnitrat (eller kaliumklorat) förbränns socker till bl.a. koldioxid och vatten, varvid det frigörs otroliga mängder värme (energi). Nedan följer några troliga reaktioner. Den övre reaktionsformeln är mer trolig eftersom provröret blir ordentligt svärtat av kol, vid reaktion med kaliumnitrat. Gör man reaktionen med klorat, bildas inte fullt lika mycket kol. Tips: Reaktionen med kaliumklorat är renare och att föredra, ha då i åtanke att denna kemikalie är mer reaktiv.. 8 NO3 C6H1O6 8 NO 4CO 6 H O C 4NO3 5C6 H1O6 1N 30CO 18HO 4OH 10

11 Den klassiska sockerkorven Fotosyntesen är den process där växter omvandlar ljus till kemisk bunden energi. För att kunna göra det behöver växten koldioxid, vatten och solenergi, energin lagras i kolhydrater. Processen kan skrivas enligt nedanstående reaktionsformel. 6CO 6 H O C ( H O) O Materiel: Hög bägare och någon typ av skyddsbricka (eller kristallisationsskål, i vilken man kan ställa bägaren) Kemikalier: Koncentrerad svavelsyra och strösocker (sackaros) Att tänka på: Koncentrerad svavelsyra bör handhas med största försiktighet. Svavelsyra är frätande (hydrolyserar), resultatet blir att organiska föreningar reagerar och bryts ned till kol. Syran är hygroskopiskt och lättlöslig i vatten, så pass att det blir stark värmeutveckling vid upplösning. Detta bör man ha i beaktande då man späder syran, dvs. alltid tänka på att hälla den koncentrerade syran i vatten och inte tvärtom. Reaktionen bör utföras i dragskåp då det bildas en del oönskade gaser. Utförande: 1. Häll 35 g socker i en hög bägare.. Häll på 35 g koncentrerad svavelsyra. 3. Efter en stund sätter reaktionen igång. Sockret brunfärgas, sväller upp (tack vare de bildade gaserna) och väller ut ur bägaren. 4. Eftersom en del bireaktioner sker (då det bildas kolmonoxid, svaveloxid och svaveldioxid) bör man ställa in reaktionskärlet i ett dragskåp. 11

12 Teori: Vid reaktionen dehydreras och förkolas sockret av svavelsyran, som är hygroskopisk tar upp vattnet. Upptagandet av vatten är en exoterm reaktion som dels ger tillräckligt med värme för att förånga det vatten som finns i överskott och bildande av koldioxid. Samtidigt sker bireaktioner då det även bildas CO, SO, och SO, men även andra föreningar som är mindre hälsosamma. De bildade gaserna ser till att produkten sväller upp och när det har reagerat blir resultatet en svart korv i bägaren. Reaktioner: C ( H H x SO O) C ( s) O 4 y xc ( s) y H ( g) CO ( g) 4 O( g) x H O H SO x H O ( exoterm reaktion) Tips: Man kan påskynda reaktionen genom att fukta sockret med lite vatten innan tillsats av svavelsyra, men då blir det inte lika naturligt att referera till förbränning av kolhydrater De svarta reaktionsprodukterna diskar man enklast rent med T-röd. 1

13 Kemist eller Bartender Färger och ljus hör ihop även om man inte tänker på det. Ser du ett föremål som är rött betyder det att rött är en färg som inte absorberas av föremålet. Klorofyll är grönt, det betyder att klorofyll inte absorberar grönt ljus. Fotosyntesen kräver ljus och vatten, men stänga man stänga in en växt i ett rum med bara grönt ljus skulle växten dö av brist på ljus. I följande laboration preparerar man bägarna i förväg och resultatet blir att lösningarna på ett mystiskt sätt ändrar färg. Materiel: 7 st. 50 ml bägare och pipetter. Kemikalier: 1 % Fenolftaleinlösning (etanolbaserad), 0,1 M natriumkarbonatlösning, järn(iii)kloridlösning 50 %-ig lösning ( FeCl 3 6H O ), ammoniumtiocyanat 30 %-ig lösning (NH 4 SCN), kaliumhexacyanoferrat(ii) 4 %-ig lösning ( K 4 Fe(CN) 6 ), 3 M natriumfosfatlösning, tvål samt 1 M bariumkloridlösning samt 1 M saltsyra. OBS använd bara destillerat vatten i denna laboration. Att tänka på: Försöket involverar många kemikalier. Fenolftaleinlösningen är brännbar då den är etanolbaserad. Bariumklorid är mycket giftigt och är dödligt att få i sig i små mängder, om du svalt drick mycket vatten och uppsök genast läkare. Upphetta och behandla aldrig kaliumhexacyanoferrat(ii) med syra, då risk för bildning av vätecyanid inte kan uteslutas. Det är ingen fara att blanda kaliumhexacyanoferrat(ii) med syra om lösningarna är utspädda. De övriga kemikalierna skall hanteras med normal varsamhet. Tänk på att alltid använda skyddsglasögon och personlig skyddsutrustning. Utförande: 1. Ställ upp de sju bägarna på rad, numrera dem från vänster (1-7).. I bägare nummer 1 droppar du i 5 droppar fenolftaleinlösning och späder med vatten till 100 ml. 3. I bägare nummer häller du 5 droppar natriumkarbonatlösning. 4. I den 3:e bägaren sätts 5 droppar järn(iii)kloridlösning. 5. Den 4:e bägaren tillsätts 0 droppar ammoniumtiocyanatlösning. 6. Till bägare nummer 5 sätts 5 droppar kaliumhexacyanoferrat(ii)lösning 7. och 5 droppar 1 M saltsyra 8. Till bägare nummer 6 sätts 60 droppar natriumkarbonatlösning och 0 droppar natriumfosfatlösning samt lite tvål. 9. Till bägare nummer 7 sätts 0 droppar bariumkloridlösning. 10. Nu tar du bägare nummer 1 och häller i nummer, sedan tar du och häller i 3 o.s.v. 11. Du skall få fina färgskiftningar för varje bägarbyte. 13

14 Teori: Den första bägaren innehåller fenolftalein i neutralform, den är då genomskinlig. När den hälls i bägare bildas den rosaformen p.g.a. den alkaliska lösningen. När bägare hälls i 3 avfärgas fenolftaleinet eftersom de hydrolyserade järnjonerna frigör oxoniumjoner som reagerar med hydroxidjonerna. Lösningens gula färg kommer från de hydrolyserade järnjonerna. När bägare 3 hälls i bägare 4 blir lösningen röd p.g.a. det bildas ett komplex mellan järn(iii)jonerna och tiocyanatjonerna. I nästa steg blir lösningen blå då det röda komplexet är svagare än det blåa. Det blåa komplexet bildas av järn(iii)joner och kaliumhexacyanoferrat(ii). I bägare 6 blir det gulskummande lösning eftersom järn(iii)joner binder starkare till fosfatjoner än till det blåa komplexet. Bubblorna kommer ifrån frigjord koldioxid då den blå lösningen är svagt sur samtidigt som det i bägare 6 finns karbonatjoner. Det blir en vitgrumlig lösning i den sista bägaren eftersom det bildas svårlösligt bariumkarbonat. Tips: Det kan vara svårt att få denna laboration att fungera helt felfritt, experimentera gärna själv fram säkra metoder. Försök även komma på andra liknande experiment. Kan även vara kul att hitta på en historia medans du blandar vätskorna. 14

15 Diskmedelsormen Fungerar bäst med en 1-liters skakcylinder, som har trång öppning. Häll i diskmedel, så att bottnen nätt och jämnt täcks. Tillsätt ca 40 cm 3 30%-ig väteperoxid. Blanda inte! Häll därefter i en stor sked kaliumjodid. Skum väller upp eller sprutar ut Underlag: Stor plastduk och plåtbricka. Varning: Torka omedelbart bort skum, som hamnar utanför underlaget. Annars risk för gulfärgning. Trolig reaktion av kaliumjodiden 4I - + O + H O I + 4OH - vi kan kolla om det blir basiskt!! Förklaring: Väteperoxid sönderdelas långsamt till vatten och syre. Reaktionen påskyndas med en katalysator, t.ex. kaliumjodid. KI H O (aq) H O(l) O (g) Varning: Cylindern blir ordentligt het. Vänta med disken, tills den har hunnit svalna. 15

16 Skumsvampen Materiel: 500 ml bägare, 50 ml bägare, 50 ml mätglas samt skyddsunderlag i form av svart sopsäck (rekommenderas varmt). Kemikalier: Koncentrerad väteperoxid >30 %, kaliumjodid samt tvål (flytande). Att tänka på: Koncentrerad väteperoxid är kraftigt frätande och lämnar vita svidande märken på huden. Skölj omedelbart om du fått på dig. Väteperoxid är ett kraftigt oxidationsmedel, men kan även fungera som ett svagt reduktionsmedel. Blanda aldrig med organiska föreningar, då det nästan alltid bildas explosiva organbaserade peroxider. Kaliumjodid verkar irriterande på huden och svag allergen effekt kan ej uteslutas. Skyddsglasögon och personlig skyddsutrustning alltid skall användas. Utförande: a. Mät upp 30 ml vatten i 500 ml bägaren. b. Mätta de 30 ml vatten med kaliumjodid (den skall bli gulaktig) c. Häll i en ansenlig mängd tvål (10-15 ml), blanda väl. d. Häll upp 80 ml koncentrerad väteperoxid i 50 ml bägaren. e. Placera 500 ml bägaren på skyddat underlag. f. Häll i väteperoxiden i 500 ml bägaren och håll dig borta! g. Nu stiger en stor skumsvamp upp ur bägaren. h. Varning! Behållaren blir jättevarm! Teori: Det som händer är att väteperoxiden sönderfaller i närvaro av kaliumjodid. Enligt följande reaktion: H O ( aq) O ( g) H O( l) Då väteperoxid är ett kraftigt oxidationsmedel kommer den att oxidera jodidjonerna till jod. H O I I OH Dessa två reaktioner frigör otroligt mycket värme som får tvålen att skummas varpå svampen stiger upp ur bägaren. 16

17 Läsk och ramlösa Ungefär en timme innan demonstration lägger man en liten plastflaska med Ramlösa i frysen. Låt inte flaskan bli kallare än -8ºC. När du tar ut flaskan är innehållet flytande och fryser till is när man skruvar av korken (eller om man skakar flaskan). Antalet partiklar minskar och lämnar utrymme för bildandet av groddar som kan starta kristallisationen. Det krävs groddar för att det ska kristallisera. Har du missat experimentet med mentos och coca-cola light, bör du testa det. Köp en stor PET-flaska innehållande coca-cola light. Precis när man öppnat flaskan stoppar man en mentos (mintpastill av märket mentos) i öppningen. Innehållet kommer att spruta ut, se till att utföra försöket utomhus eller med goda möjligheter att städa upp efter sig. Förklaringen är att mintpastiller skapar groddar för koldioxiden i läsken och detta gör så att koldioxid inte längre kommer att vara löst i vätskan och det blir ett slags övertryck. 17

18 Flytande kväve Flytande kväve är bland det häftigaste vi kan använda, och det förtjänar ett helt kapitel för sig själv. Riskbedömning Flytande kväve kokar vid -196 C, och risken för köldskador (uppträder precis som brännskador) är överhängande. Iaktta därför stor försiktighet. Regler att förhålla sig till: Undvik all kontakt med kläder, ringar och annat som du har på dig. Undvik hudkontakt med kvävet. Använd skyddshandskar, rock, skyddsglasögon och SKOR. Kvävet i sig själv är inte så farligt att få på hud, men använd handskar när du hanterar kväve. Se bara till att du snabbt kan få av dem om du får kväve på dem. Att använda skor är ett måste. Kväve kan hällas och/eller spillas på golvet. Då är det inte mysigt att ha strumpor på sig. Undvik att äta fel saker. En del frukter och godis klibbar lätt fast på tungan. Pröva alltid med små bitar innan show och ha då alltid ett glas med varmt vatten nära. Ett tips är att undvika saker med mycket vätska i sig. Marshmallows, kakor och choklad är ganska bra. ANVÄND ALDRIG SLUTNA BEHÅLLARE! Tänk på att kväve förångas, även i termosar och liknande. Höga tryck kan då bildas, med explosioner som resultat. Se till att ventilera rummet. Grundmaterial Kväve Kärl (dewar, ej försluten termos) Frigolitlåda, metallbunke eller liknande att ha kvävet i. Skyddsutrustning (handskar, skor, glasögon, rockar) Metalltång Litermått i metall Utförande Häll upp kväve i frigolitlådan, eller liknande kärl. Därefter är ni redo att experimentera Frukter, grönsaker och liknande. Låt ett äpple ligga i två-tre minuter. Tag sedan upp det och krossa mot golvet. Eller använd det som hammare för att slå i spikar. Vissa saker går bra att äta, men iaktta aktsamhet. Tänk bara på att det blir kladdigt när det värms upp igen Ballonger Blås upp några vanliga ballonger och krymp dem i kvävet. De blir helt platta, och man får flytande luft i botten. Tar man sedan upp dem expanderar de igen, extra effektfullt om man blåser på dem. 18

19 Blommor Låt en ros eller annan blomma ligga i en halv minut. Krossa sedan. Hälla ut Ganska spännande, men akta fötterna. Ett roligt sätt att städa på, då damm trycks in i hörnen och längs med väggarna. Övrigt Det svåraste med detta experiment är oftast att få tag på kväve. AGA, AirLiquide och AstraZeneca brukar kunna hjälpa till. Ring eller maila och säg att ni gör vetenskapliga shower, då brukar det gå ganska bra. 19

20 Torr is/kolsyreis Torr is är inte lika kallt som flytande kväve, men roligt ändå. Torr is och kolsyreis är precis samma sak. Fryst koldioxid. Namnet torr is kommer av att det ser ut precis som is, men det blir inte blött. Riskbedömning: Torr is är fast, och sublimerar (går från fast till gas direkt) vid C. Inte lika farligt som kväve, men ändå farligt nog att man ska vara försiktig. Det enda viktiga är att inte hålla det stilla, utan röra på den till olika delar av handen. Använd alltid handskar då du inte ska visa att man kan hålla i dem. Mycket bekvämare och bra mycket varmare. Ännu viktigare är att ventilera ordentligt Material: Någonting att hämta torris i. Ganska fritt, men tänk på att vissa saker inte mår bra av -78 C. Skopa av metall Lämplig skål Kemikalier Torris/kolsyreis/fryst koldioxid. Utförande Rök Det häftiga med torris är att det blir stora mängder rök. Det lättaste är att koka upp en del vatten och helt enkelt hälla i torris. Det funkar även med vanligt kranvatten, men effekten blir större med varmt vatten. Kolsyra drycker Stoppa i en liten bit i MER och skruva på locket. Efter ett tag har allt övergått till gas, som sedan löst sig i vattnet och bildat kolsyra. OBS! Ta inte för mycket. För mycket gas kan göra att flaskan exploderar istället. Övrigt Torrisen sublimerar vid rumstemperatur, och för mycket koldioxid i luften är inte bra. Se till att ventilera, även vid transport (en glipa i fönstret om du åker bil räcker). Torr is avdunstar relativt snabbt, så se till att du hämtar ut det så nära showen som möjligt. Samma dag är inga problem, men dagen innan är nog på gränsen. 0

21 Den brinnande sedeln Att använda vatten/t-röd blandning är både effektfullt och lite farligt. Hela poängen är att det brinner, men att precis rätt mängd vatten ska absorbera all värme och på så sätt skydda materialet. Riskbedömning Att elda är farligt! Ha därför alltid brandfilt eller liknande närvarande (Använd ALDRIG en filt av fleece). Kräv av skolan/stället att dessa saker finns tillgängligt. Använd även lämpig skyddsutrustning. Ha inga brandfarliga vätskor nära elden. Material Tändstickor Metalltång Bägare Kemikalier T-röd Vatten (helt vanligt vatten) Ev. olika metallsalter/koksalt Utförande Lösningen består av 6% t-röd och 38% vatten. Enklast är att räkna två delar t-röd på en del vatten. Det kan man enkelt göra i förväg. Det krävs inte så mycket vätska, så det räcker med ml färdig lösning. Om man vill kan man även hälla metallsalter nu, för att färga lågan. Det går även bra att använda vanligt koksalt (NaCl) för att få en gul låga när du eldarsedeln då alkoholens låga är ganska färglös. Elda sedel Nu har du en färdig lösning och kan nu experimentera med den. Låna en sedel av någon i publiken och doppa den helt i lösningen. Använd tången och ta sedan upp den. Se till att ha eld i närheten, och tänd hela sedeln. Den brinner inte så länge, men vrid den under tiden som den brinner. Oftast självslocknar den, men ibland behöver man blåsa. Nu ska du ha en helt vanlig sedel (kanske lite fuktig) som du kan ge tillbaka eller elda igen. 1

22 Mikrovågsugn Att stoppa in udda saker i mikrovågsugnar kan både vara roligt och farligt. Det kan bli varmt, mikron kan gå sönder. Riskbedömning Det kan bli väldigt varmt. Kombinera inte metall med saker som kan börja brinna, och se till att du kan stänga av strömmen snabbt om någonting skulle hända. För mikrons skull, se till att inte köra den tom. Ha ett glas vatten i när du mikrar små saker. Utförande Saker som alltid funkar är: CD-skivor - blixtrar mycket Mashmallows - växer och blir kladdiga och goda Tvål - växer efter ett tag till monstertvålar Aluminiumfolie - blixtrar mycket Glödlampa - lyser Vindruvor - ger en ljusbåge av plasma om man skär ett snitt Testa inte mer än 15 sekunder!

23 Brinnande rosa gelé En tjock rosa gele. Som vilken gel som helst. Men denna brinner, mycket. Material bägare Tändstickor/tändare Eldfast underlag (plåt el. liknande) Kemikalier A-lösning Kalciumacetat - 9 g Vatten - 40 ml B-lösning T-röd ml Riskbedömning Eld VAR FÖRSIKTIG. Ha en brandfilt och pulversläckare tillgänglig Tänk på att kunna släcka eld och ta hand om brännskador. Ha inga brandfarliga vätskor nära elden (exempelvis t-röd) Utförande Häll lösningarna i var sin bägare. Häll sedan över B-lösningen i A-lösningen. Häll tillbaka och upprepa detta tills du fått en tjock gelé. Peta ut denna på en plåt och tänd på 3

24 Stapla uppifrån Är detta verkligen möjligt? Enkla träbitar kan staplas så att den översta biten ligger HELT utanför biten i botten - ett till synes dramatiskt brott mot fysikens lagar. För att lyckas måste man börja uppifrån och sedan arbeta sig nedåt. "Stapeln" visar sig följa ett tydligt, matematiskt mönster. Material 15-0 likadana platta, rektangulära träbitar. Storleken har inte någon större betydelse och har man istället tillgång till 0 st identiska böcker med hårda pärmar går det lika bra. Utförande Lägg alla bitarna ovanpå varandra i en lodrät stapel. Vänd långsidan mot dig. Börja med att flytta den översta biten så långt ut som möjligt, utan att den tippar. Flytta sedan de TVÅ översta bitarna tillsammans (som en enhet) tills de befinner sig så nära kanten (av den tredje biten) som möjligt, se figur. Flytta därefter de tre översta bitarna och fortsätt så neråt i stapeln. Notera att det är omöjligt att flytta ut en given bit en längre sträcka än du flyttade den föregående. Ju högre stapel du har, desto kortare sträcka kan du flytta bitarna. Förklaring När du flyttar den översta biten till sin yttersta position befinner sig dess tyngdpunkt (i princip) ovanför kanten på träbiten under. Varje gång du flyttar flera bitar, finner du den gemensamma tyngdpunkten för denna hög av träbitar. Kanten på den undre biten fungerar som vridningspunkt för bitarna ovanför. Genom att studera läget av bitarnas tyngdpunkter ser man att den första biten flyttas 1/ längd, medan den andra, ihop med den första, flyttas 1/4 längd. De tre översta flyttas sedan 1/6 längd medan de fyra översta flyttas maximalt 1/8 längd. Ser du mönstret? Hur långt flyttas då den n:te biten? Svaret är 1/(n) gånger längden. 4

25 Tänd ett ljus! En plasmakula kan få ett gammalt lysrör att lysa - och du bestämmer själv hur stor del av röret som lyser! Material En plasmakula (finns hos flera skolmaterielfirmor). Ett (gammalt) lysrör. Utförande Tänd plasmakulan och studera mönster och färgspel inne i kulan. Rör vid kulan med fingrarna och lägg märke till förändringarna. Håll ett lysrör i handen med lysrörets en ände i närheten av plasmakulan. Håll handen på olika avstånd från lysrörets ände. Förklaring Inne i kulan finns gas under lågt tryck. Gasen är en ädelgas eller en blandning av ädelgaser. Vanliga gaser i plasmakulor är xenon eller krypton i blandning med neon. Spänningen på elektroden i mitten av kulan är några tusen volt och det är växelspänning med frekvensen några tiotals kilohertz. Elektroner lämnar elektroden och söker sig till glaskulan som är jordad och som därför erbjuder en möjlighet till sluten strömkrets. På sin väg genom gasen joniserar elektronerna gasens atomer. När gasatomerna nästan omedelbart därefter får tillbaka elektroner från omgivningen skickas det ut ljus med en färg som är typisk för den aktuella gasen. Glaset i kulan är en dålig ledare så efter ett kort ögonblick är glaset på en viss punkt så uppladdat att strömmen väljer en ny punkt i närheten. På så vis kommer mönstret i kulan hela tiden att ändra sig. När du håller ett finger mot glaskulan ger du strömmen en bra möjlighet att i stället följa dig ner till jord och du får en kraftigt lysande slinga fram mot ditt finger. När du håller i lysröret går strömmen först en bit i lysröret innan den går till jord. Den del av lysröret som finns mellan kulan och handen kommer därför att lysa. 5

26 Dykaren Vad är det som avgör om man flyter eller sjunker? När du trycker på en vattenfylld petflaska ändrar du trycket i vattnet. Vätsketrycket påverkar i sin tur "dykaren" du tillverkat. Den flyter, sjunker eller ligger stilla i vätskan beroende på hur trycket ändras. Material En pipett. Ett högt dricksglas. En tvåliters petflaska med skruvkork. Tillverka Fyll glaset med vatten. Dra upp vatten i pipetten och prova hur den flyter i glaset. Dra upp så mycket vatten i pipetten att den precis "hänger" i vattenytan (toppen ska knappt vara över ytan). Fyll petflaskan med vatten. Flytta över pipetten till flaskan. Se till att inget vatten rinner ur pipetten på vägen! Skruva på korken ordentligt. Utförande Tryck på flaskan så att du får dykaren att sjunka och låt den gå upp till ytan igen. Försök få dykaren att ligga stilla en bit ner i flaskan. Det ser förstås ännu roligare ut om du dekorerar dykaren. 6

27 Plastmuggshögtalaren Hur tillverkar man en egen högtalare? Material En plastmugg Koppartråd En magnet En förstärkare går bra med mobilförstärkare En kabel med 3,5 mm kontakt tex. Ett par trasiga/billiga hörlurar MP3 spelare/mobiltelefon Tillverka Bilda en spole av koppartåden som du monterarfast i botten på plastmuggen. Klipp av hörlurarna så att du får fram trådarna. Bind sedan ihop dessa med enda på koppartrådarna så att du får ett slutet system. Utförande Koppla ihop din nya högtalare med förstärkare och sätt på din favoritlåt. Nu hörs inget när du spelar men om du sedan för in magneten i spolen vad händer då? 7

28 8