Proef 04   De gloeiende draad.
maart 2012

Benodigde chemicaliën en spullen:
Proef04b.JPG
Koper- en platinadraad.


De draad in de erlenmeyer.
Methanol (CH3OH):25 mL / 20 gram
Boorzuur (H3BO3):  50 milligram (optioneel; zie tekst)
Platinadraad Ø 0,3 mm (Pt): 10 cm
Koperdraad Ø 1,0 mm (Cu):10 cm
Erlenmeyer:250 mL
Warmhoudplaatje of pan water: zie tekst.

Voorbereiding:

Neem een warmhoudplaatje of zorg voor iets waarop de erlenmeyer warm kan worden gehouden zonder dat er open vuur aan te pas komt, bijv. een pan heet water van ca. 75°C met de deksel er omgekeerd op. Het verdient aanbeveling de pan "in te pakken" zodat de warmte niet snel weglekt.
Doe de methanol in de erlenmeyer. Voeg een beetje boorzuur toe voor een groene i.p.v. een nagenoeg kleurloze vlam. Draai de platinadraad tot een spiraaltje en maak vast aan een koper- of ijzerdraad. Zie de tekening.
Verwarm de erlenmeyer au bain marie. Droog af en plaats de erlenmeyer op het warmhoudplaatje dat 50°-60°C kan zijn.

Uitvoering van de proef:

Houd nu het platina met een tang even in een vlam zodat de draad gloeit. De vlam moet uiteraard uit de buurt van de erlenmeyer met methanol worden gehouden. Hang de koperdraad met daaraan het hete platina in de erlenmeyer.
De spiraal gaat weer gloeien en er ontbrandt methanoldamp met een zachte plof. Het gloeien herhaalt zich en ook het ontbranden. Dat gaat zo door totdat alle methanol op is.

Verklaring:

Met heet platina als katalysator oxideert methanol tot methanal:
2 CH3OH + O2 → 2 HCHO + 2 H2O
Daarbij ontstaat warmte die de platinadraad tot gloeiens toe weer verhit. Als er verder voldoende zuurstof is toe­gestroomd, verbrandt de ontstane damp van methanal en methanol met bleekblauwe vlam.
Met het optionele boorzuur erbij ontstaat in een evenwichtsreactie boorzuurmethylester:
3 CH3OH + H3BO3 ⇆ B(OCH3)3 + 3 H2O
De vluchtige ester verdampt ook en brandt met groene vlam.
De proef is voorbereid.

De Moderator Scientiae merkt nog op: "Dit is een schoolvoorbeeld van een oscillerend proces: de snelle verbranding wordt afgebroken doordat de lucht niet snel genoeg aangevoerd wordt. Zodra er weer genoeg lucht is, gebeurt hetzelfde."

Na afloop van de proef:

Er resteert hoogstens wat condenswater als verbrandingsproduct in de erlenmeyer. Dat kan gewoon worden weggespoeld. Wees zuinig met platinadraad. Het is erg duur: ik heb ruim € 17,- betaald voor zo'n klein stukje. Het wordt in deze proef gelukkig niet verbruikt, zoals een katalysator betaamt.

Klik hier voor een filmpje .WMV of hier .MP4    (3'28").

En hier voor filmpjes op YouTube.