Ein Ausbilder und zwei Kinder gießen drei Tassen Pulver in einen Behälter mit roter Flüssigkeit. Plötzlich explodiert eine Wolke aus Zuckerwatte zur Decke.
Dieses beliebte Video auf Twitter wurde mit freundlicher Genehmigung des malaiischsprachigen Kontos w erstellt, die wissenschaftliche Inhalte teilt. Aber was ist im Video los?
Laut Brian Hostetler, einem Pädagogen am Denver Museum of Nature & Science, handelt es sich um eine ziemlich gefährliche Version einer klassischen Chemiedemonstration. Die Reaktion ist aufgrund ihres schaumigen Aussehens typischerweise als "Zahnpasta eines Elefanten" bekannt und wird häufig in Chemieunterrichtsräumen verwendet, um Katalysatoren zu erklären, sagte Hostetler gegenüber Live Science.
Einfach aber explosiv
Die Reaktion verwendet billige, leicht zugängliche Inhaltsstoffe: Wasserstoffperoxid, Spülmittel, Kaliumjodid und Lebensmittelfarbe. Wasserstoffperoxid ist der Schlüssel. Es besteht aus zwei Wasserstoff- und zwei Sauerstoffmolekülen. Die Bindungen zwischen diesen Molekülen brechen auf natürliche Weise, so dass Wasserstoffperoxid im Laufe der Zeit langsam zu Wasser und Sauerstoffgas wird. Diese Reaktion geschieht schneller, wenn sie Licht ausgesetzt wird, sagte Hostetler, weshalb Wasserstoffperoxid in braunen Flaschen verkauft wird.
Normalerweise ist das langsame Aufbrechen (oder die chemische Zersetzung) von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff nicht wahrnehmbar. Das Zahnpastaexperiment des Elefanten beschleunigt den Prozess jedoch mit einem Katalysator, einer chemischen Verbindung, die die Geschwindigkeit einer bestimmten Reaktion erhöht. Kaliumjodid - ein Jodsalz und das Nahrungsergänzungsmittel, mit dem dem Speisesalz Jod zugesetzt wird - liefert diesen Katalysator.
"In Gegenwart von Kaliumiodid zersetzt sich Wasserstoffperoxid fast sofort", sagte Hostetler.
Das Setup ist einfach. Wasserstoffperoxid wird mit Spülmittel gemischt, und für einen dramatischen Effekt werden häufig Lebensmittelfarben hinzugefügt (was das Zuckerwatte-Rosa im Twitter-Video erklärt). Das Kaliumiodid wird hinzugefügt, und das Iodidion, das Teil dieser Verbindung ist, zieht den Sauerstoff im Wasserstoffperoxid an, bricht die Bindungen und wandelt das Wasserstoffperoxid schnell in Wasser und Sauerstoffgas um. Die Sauerstoffmoleküle werden dann von der Seife eingeschlossen und bilden Blasen, sagte Hostetler. In einem Schritt, der manchmal zur Demonstration der Zahnpasta des Elefanten hinzugefügt wird, entzündet sich eine glühende Schiene - ein Holzstreifen, der heiß ist, aber nicht brennt -, der in die Blasen eingeführt wird, entzündet durch den reinen Sauerstoff.
Abschwächen
Normalerweise, sagte Hostetler, erzeugt das Zahnpastaexperiment des Elefanten eine oozy Zubereitung. Warum hat die Twitter-Version Blasen an die Decke fliegen lassen?
Diese besondere Reaktion sei auf die Stärke der Inhaltsstoffe und die Form der Behälter zurückzuführen, sagte Hostetler. Eine ziemlich sichere Version der Zahnpastademonstration des Elefanten kann zu Hause mit 3% Wasserstoffperoxid durchgeführt werden, das in der Drogerie gekauft wurde, mit Hefe als Katalysator (Hefe enthält das Enzym Katalase, das auch Bindungen in Wasserstoffperoxid auflöst). Die Kombination wird sickern und ein wenig warm werden, wenn die Reaktion Wärme abgibt. Abgesehen von der Notwendigkeit, die "Zahnpasta" nicht zu berühren, da Wasserstoffperoxid Haut und Augen reizen kann, ist diese DIY-Version ziemlich sicher.
Das Twitter-Video zeigt wahrscheinlich die Reaktion mit 30% Wasserstoffperoxid oder sogar stärker, sagte Hostetler. Der Demonstrator verwendet auch Kaliumiodid in Pulverform, anstatt es mit Wasser zu mischen. Und er hat es in drei Chargen gleichzeitig in einen großen Behälter mit viel Oberfläche gegossen, sodass die Reaktion gleichzeitig über eine große Menge Wasserstoffperoxid erfolgt.
Das macht die Szene im Video "Super-Super-gefährlich", sagte Hostetler. 30 Prozent oder mehr Wasserstoffperoxid können Verätzungen auf der Haut verursachen, und die Reaktion könnte die Lösung um Hunderte von Grad erwärmen. Es ist diese Hitze und der Dampf der Reaktion, die einen Teil des Schaums im Twitter-Video in den Himmel treiben.
Unter dem Strich, so Hostetler, soll die Jumbo-Version der Demonstration nicht zu Hause ausprobiert werden, sondern Sie können auf Twitter erneut auf "Play" klicken.
"Es ist ein cooles Video", sagte er.
