Fajerwerki zapalane lodem
Możliwe?
Pomysł rozpalenia ognia przy pomocy lodu wydaje się conajmniej dziwny. Ciężko sobie wyobrazić coś mniej przydatnego jako podpałka. W jednym z doświadczeń (dostępnym tutaj) udowodniliśmy już, że odpowiednio wykorzystana woda może doprowadzić do gwałtownego zapłonu. Poniżej przedstawiam nieco zmodyfikowaną wersję doświadczenia, w której gwałtowny zapłon będzie wynikiem działania zestalonego H2O.
Potrzebne materiały
Musimy zaopatrzyć się w:
- Cynk Zn,
- azotan amonu NH4NO3,
- chlorek amonu NH4Cl,
- azotan baru Ba(NO3)2
Ostrzeżenie: Należy stosować rękawiczki ochronne i nie dopuścić do zanieczyszczenia skóry reagentami. Podczas mieszania pyłu cynkowego i reszty składników wszystkie substancje muszą być całkowicie suche! Składników nie wolno ucierać razem, ponieważ może to spowodować groźny wybuch. Składniki należy delikatnie mieszać na kawałku kartonu za pomocą drewienka. Mieszaniny nie wolno przechowywać! Doświadczenie należy przeprowadzać pod wyciągiem lub na zewnątrz. Autor nie bierze jakiejkolwiek odpowiedzialności za wszelkie mogące powstać szkody. Robisz to na własne ryzyko!
Pokaz!
Na kawałku kartonu za pomocą drewienka mieszamy 4g pyłu cynkowego, 0,4g azotanu baru, 1g chlorku amonu oraz 4g azotanu amonu. Wszystkie składniki muszą być idealnie suche! Składniki należy mieszać delikatnie i powoli, w żadnym wypadku nie wolno ich ucierać razem! Powstałą mieszaninę usypujemy na odnioodpornej płytce (ceramicznej, azbestowej lub metalowej) w postaci niewielkiego kopczyka:
Następnie na mieszaninę wykładamy kawałek lodu. Po paru sekundach mieszanina zapala się gwałtownie bladozielonym płomieniem:
Wyjaśnienie
W stanie suchym substancje nie reagują ze sobą. Obecna na powierzchni lodu mikroskopijna warstewka wody wystarcza do rozpoczęcia silnie egzotermicznej reakcji redox między cynkiem, a azotanem amonu. Reakcja jest przyspieszana przez chlorek amonu i azotan baru. Obecność soli baru jest także odpowiedzialna za zieloną barwę płomienia.
Życzę miłej i pouczającej zabawy:)
Literatura dodatkowa:
- Cook M.A., The Science of Industrial Explosives, IRECO Chemicals, 1974
- Martel B., Cassidy K., Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook, Butterworth–Heinemann, 2004, str. 362
- Roesky H.W., Möckel K., Niezwykły świat chemii, Wydawnictwo Adamantan, 2001, str. 29-30
- Zapp K.H., Ammonium Compounds, w: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2012
Marek Ples