The Blue Bottle Chemistry Demonstration

Når du rister den, blir den blå væsken klar og deretter tilbake til blå

I dette kjemi eksperiment , blir en blå løsning gradvis klar. Når flasken med væske virvles rundt, blir løsningen blå. Den blå flaskereaksjonen er enkel å utføre og bruker lett tilgjengelige materialer. Her er instruksjoner for å utføre demonstrasjonen, forklaringer av kjemien involvert, og alternativer for å utføre eksperimentet med andre farger:

01 av 04

Materialer som trengs

GIPhotoStock / Getty Images

• Springvann
• To 1-liters Erlenmeyer-kolber , med stoppere
• 7,5 g glukose (2,5 g for en kolbe; 5 g for den andre)
• 7,5 g natriumhydroksid NaOH (2,5 g for en kolbe; 5 g for den andre)
• 0,1 % løsning av metylenblått (1 ml for hver kolbe)

02 av 04

Utfører Blue Bottle-demonstrasjonen

Sean Russel / Getty Images

1. Fyll to en-liters Erlenmeyer-kolber halvveis med vann fra springen.
2. Løs opp 2,5 g av glukose i en av kolbene (kolbe A) og 5 g glukose i den andre kolben (kolbe B).
3. Løs opp 2,5 g natriumhydroksid (NaOH) i kolbe A og 5 g NaOH i kolbe B.
4. Tilsett ~1 ml 0,1 % metylenblått til hver kolbe.
5. Stopp flaskene og rist dem for å løse opp fargestoffet. Den resulterende løsningen vil være blå.
6. Sett kolbene til side. (Dette er et godt tidspunkt å forklare kjemien i demonstrasjonen.) Væsken vil gradvis bli fargeløs ettersom glukose oksideres av det oppløste dioksygen . Effekten av konsentrasjon på reaksjonshastigheten bør være åpenbar. Kolben med dobbelt konsentrasjon bruker det oppløste oksygenet på omtrent halvparten av tiden som den andre løsningen. Siden oksygen forblir tilgjengelig via diffusjon, kan en tynn blå grense forventes å forbli ved løsning-luft-grensesnittet.
7. Den blå fargen på løsningene kan gjenopprettes ved å virvle eller riste innholdet i kolbene.
8. Reaksjonen kan gjentas flere ganger.

Sikkerhet og opprydding

Unngå hudkontakt med løsningene som inneholder etsende kjemikalier. Reaksjonen nøytraliserer løsningen, så den kan kastes ved ganske enkelt å helle den ned i avløpet.

03 av 04

Kjemiske reaksjoner

Klaus Vedfelt / Getty Images

I denne reaksjonen blir glukose (et aldehyd) i en alkalisk løsning sakte oksidert av dioksygen for å danne glukonsyre:

CH_toOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHO + 1/2 O_to--> CH_toOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–COOH

Glukonsyre omdannes til natriumglukonat i nærvær av natriumhydroksid. Metylenblått fremskynder denne reaksjonen ved å fungere som et oksygenoverføringsmiddel. Ved å oksidere glukose reduseres metylenblått i seg selv (danner leukometylenblått) og blir fargeløst.

Hvis det er tilstrekkelig tilgjengelig oksygen (fra luften), re-oksideres leukometylenblått og den blå fargen på løsningen kan gjenopprettes. Når den står, reduserer glukose metylenblått fargestoff og fargen på løsningen forsvinner. I fortynnede løsninger foregår reaksjonen ved 40 grader til 60 grader Celsius, eller ved romtemperatur (beskrevet her) for mer konsentrerte løsninger.

04 av 04

Andre farger

DragonImages / Getty Images

' id='mntl-sc-block-image_2-0-15' />

DragonImages / Getty Images

I tillegg til den blå/klare/blå av metylenblåreaksjonen, kan andre indikatorer brukes for forskjellige fargeendringsreaksjoner. For eksempel gir resazurin (7-hydroksy-3H-fenoksazin-3-on-10-oksid, natriumsalt) en rød/klar/rød reaksjon når den erstattes med metylenblått i demonstrasjonen. De indigokarminreaksjon er enda mer iøynefallende, med sin grønne/rød-gule/grønne fargeendring.

Utfører Indigo Carmine Color Change Reaction

1. Forbered en 750 ml vandig løsning med 15 g glukose (løsning A) og en 250 ml vandig løsning med 7,5 g natriumhydroksid (løsning B).
2. Varm oppløsning A til kroppstemperatur (98-100 grader F). Oppvarming av løsningen er viktig.
3. Tilsett en klype indigokarmin, dinatriumsaltet av indigo-5,5'-disulfonsyre, til løsning A. Bruk en mengde som er tilstrekkelig til å gjøre løsning A synlig blå.
4. Hell løsning B i løsning A. Dette vil endre fargen fra blå til grønn. Over tid vil denne fargen endre seg fra grønn til rød/gyllen gul.
5. Hell denne løsningen i et tomt beger, fra en høyde på ~60 cm. Kraftig helling fra en høyde er avgjørende for å løse opp dioksygen fra luften inn i løsningen. Dette skal returnere fargen til grønn.
6. Nok en gang vil fargen gå tilbake til rød/gyllen gul. Demonstrasjonen kan gjentas flere ganger.