Czyste pranie

Doświadczenie 1

Weź dwa kawałki bawełnianej tkaniny i na każdej zrób plamy zwykłym pisakiem, pisakiem permanentnym oraz liściem sałaty (bądź innej rośliny). Jeden kawałek namocz i wypierz ręcznie w czystej wodzie w niewielkiej misce. Drugi namocz i przepłucz w etanolu (bezbarwny denaturat, alkohol skażony).

Wyjaśnienie: Pranie tkanin można uznać za rodzaj ekstrakcji – rozpuszczalnik (najczęściej woda) usuwa barwnik, odpłukując go z tkaniny i rozcieńczając. Znika w ten sposób plama ze zwykłego pisaka, ale nierozpuszczalne w wodzie barwniki pisaka permanentnego oraz zielony chlorofil z sałaty pozostają. Barwniki te rozpuszczają się w etanolu, co pozwala na ich odpłukanie i „upranie” tkaniny.

Doświadczenie 2

Nocą, używając latarki UV (dioda emitująca promieniowanie 365 nm), sprawdź czystość zlewu, wanny/prysznica, ścian łazienki i podłogi.

Wyjaśnienie: Promieniowanie UV wzbudza fluorescencję wielu związków – dlatego latarki UV stosowane są do badania miejsc przestępstw, gdyż ujawniają wiele niewidocznych śladów. W szczególności fluoryzują włókna, np. bawełniane, oraz niektóre wydzieliny człowieka (np. nasienie), co umożliwia znalezienie próbek i pobranie ich do analizy DNA. Ale fluoryzują też liczne środki czystości czy składniki mydeł w płynie. W efekcie pozornie czysta łazienka ukrywa mikroślady naszego bytowania.

Doświadczenie 3

W kawałek białej bawełnianej tkaniny wetrzyj zawierający antocyjany sok z czerwonej kapusty (można zalać liść niewielką porcją wrzątku i odstawić na 2–3 godz.) oraz barwnik spożywczy – indygokarmin. Obficie zalej tkaninę odplamiaczem typu oxy lub wybielaczem zawierającym podchloryn sodu, po czym pozostaw w misce na kilka godzin.

Wyjaśnienie: Silne utleniacze rozrywają wiązania podwójne pierścieni w antocyjanach (a w przypadku roztworu podchlorynu sodu dodatkowo obecność NaOH powoduje zmianę barwy antocyjanów początkowo na zieloną, następnie żółtą) oraz indygokarminie, skutecznie niszcząc związki chemiczne tworzące plamę. Jednak resztki tych związków pozostają w tkaninie, chociaż nie są widoczne.

Doświadczenie 4

W sklepie z artykułami biurowymi lub supermarkecie znajdź zestaw pióra z nabojami z atramentem i pisaka do wymazywania tego atramentu. Na kartce ksero zrób plamę z atramentu, a obok plamę 1–2 kroplami jodyny. Po wyschnięciu obu plam użyj pisaka neutralizującego atrament.

Wyjaśnienie: Jod zawarty w jodynie barwi papier na brązowożółty kolor, a jeśli papier zawiera skrobię, to na granatowo (czasami, aby to zaobserwować, trzeba zwilżyć papier wodą). Gdyby zwilżyć taką plamę wodą utlenioną, nie wpłynie to na barwę jodu – nie utleni się on już bardziej w tych warunkach. Ale pisak do wymazywania plam atramentu zwykle zawiera substancję redukującą – pozwala to przeprowadzić jod do postaci bezbarwnych jonów jodkowych. Reakcja z organicznym barwnikiem atramentu zmieni układ wiązań podwójnych. Obie plamy znikają.

***

Uwaga!

Promieniowanie UV jest szkodliwe – pracuj z nim jak najkrócej i nie świeć po oczach i skórze. Uważaj na przypadkowe odbicia. Wybielacze, zwłaszcza z podchlorynem sodu, działają drażniąco na skórę i drogi oddechowe. Używaj rękawiczek, okularów i odzieży ochronnej. Dzieci powinny wykonywać doświadczenia pod nadzorem dorosłych.

***

Uwaga!

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe wskutek doświadczeń.

***

Zestaw przyrządów i materiałów

latarka UV (365 nm), wybielacz z podchlorynem sodu, wybielacz typu oxy, bawełniana tkanina, czerwona kapusta, sałata, pisak, pisak permanentny, alkohol skażony bezbarwny, pióro z atramentem wymazywalnym, pisak do wymazywania atramentu, papier ksero, jodyna

Niewliczone w cenę: dwie miski, garnek, czajnik

Czas przygotowania: 3 godz.

Koszt: 95 zł

***

Wiedza w pigułce

Irytujące plamy na koszuli stanowią doskonały punkt wyjścia do rozważań nad istotą barwy – dlaczego pewne substancje mają kolor? W przypadku związków organicznych jest to efekt obecności wielu wiązań podwójnych, często sprzężonych, czyli występujących na przemian z pojedynczymi – taki układ tworzy wokół atomów węgla chmurę elektronów, która działa jak jeden wielki system pochłaniający światło. Już trzy, cztery sprzężone wiązania w prostych liniowych cząsteczkach aldehydów wystarczą, aby związek pochłaniał światło w zakresie widzialnym. I właśnie te podwójne wiązania są celem ataku naszych wybielaczy (najczęściej podchlorynu sodu lub nadtlenku wodoru, zwykle związanego z węglanem sodu w proszkach typu oxy) – nasycane do wiązań pojedynczych, wręcz rozrywane z rozpadem cząsteczki, sprawiają, że plama „znika”, choć nie zawsze oznacza to, że dany związek został z tkaniny rzeczywiście wypłukany.

Także wystawienie tkanin na słońce (a zatem promieniowanie UV) świetnie niszczy wiązania podwójne i wywabia niektóre plamy (np. po soku marchwiowym czy jagodowym), przeprowadzając je w niewidzialne dla naszych oczu związki, a czego oczy nie widzą, tego sercu nie żal. Ale nawet nasze pozornie bezbarwne środki czystości, którymi przemywamy podłogi, zlewy czy wanny, również zostawiają po sobie niewidzialne ślady. Nie zauważamy również, gdy w zakamarkach domu cichaczem rozrastają się grzyby, długo nie dając o sobie znać. Aby odkryć ten świat dziwnych plam, można sięgnąć po techniki rodem z powieści kryminalnej. Chodzi o to, że związki niewidoczne w świetle widzialnym pochłaniają promieniowanie ultrafioletowe i niejednokrotnie jeszcze przy tym fluoryzują – oddają pochłoniętą energię promieniowania UV w postaci widocznego dla nas światła. W walce z uciążliwymi plamami wspomagają nas też reakcje chemiczne – zabrudzenia o charakterze zasad organicznych łatwiej rozpuścić w wodzie, gdy zadziałać na nie kwasem. I odwrotnie – silne zasady rozrywają niektóre wiązania (np. estrowe), tworząc sole łatwiej rozpuszczalne w wodzie. Czasami pomocne bywa zrozumienie chemicznego charakteru danego zabrudzenia i zastosowanie odpowiedniego rozpuszczalnika. Uniwersalnym sposobem jest wykorzystanie detergentów tworzących w wodzie micele – swoiste pułapki łapiące wiele rodzajów zabrudzeń.