Ik heb ze verbrand in een kleine aluminium bak. Terwijl IPA oranje brandt, produceerde het de geur van roet, maar terwijl ethanol blauw brandt, is er geen geur.
Ook maakte ethanol het bakje erg koud toen ik het op het bakje goot voordat het verbrand werd vergeleken met isopropylalcohol. Hoe kan dit worden verklaard?
Opmerking: IPA-concentratie is 99%, ethanol is 97%
Opmerkingen
- Weet u zeker dat uw isopropanol puur is? Het ziet er niet zo uit.
- Welk percentage isopropylalcohol? 99,5%? 70%? 91%? Welke kwaliteit (industrieel, laboratorium, enz. .)?
- Het leuke van heel eenvoudige experimenten, zoals deze, is dat ze door anderen kunnen worden herhaald, al was het maar om de gerapporteerde waarnemingen te verifiëren. Tenzij dit wordt gedaan, lopen verklaringen het risico te ver voor de skis.
- @PeterMortensen het zou zeker moeten worden uitgesloten voordat je iets anders ingewikkelder voorstelt! Ik ' heb een aanvullend antwoord bor roeien van Physics SE.
Answer
IPA heeft een andere koolstof: waterstofverhouding dan ethanol. Er vindt meer onvolledige verbranding plaats met IPA, vandaar de rokerige oranje vlam en de geur van roet. Ethanol verbrandt vollediger, wat leidt tot een blauwe (roetvrije) vlam en geen geur.
In antwoord op uw tweede vraag: ethanol heeft waarschijnlijk een lagere latente verdampingswarmte dan IPA, waardoor het snel verdampt . Het kost daarbij veel warmte-energie van de bak, waardoor de bak afkoelt. Een soortgelijk effect kan worden waargenomen als u per ongeluk bepaalde soorten oplosmiddel op uw hand krijgt en een plotselinge kou voelt terwijl ze verdampen en warmte van uw huid onttrekken.
Opmerkingen
- Het heeft meer te maken met de lengte van de koolstofketen en de sterke uitstoot van CC-achtige radicalen. Methylalkohol Brandt door een bijna onzichtbare vlam. Erhylakohol met blauwe vlam, soms met geel in sommige vlamdelen.IPA zal naar verwachting meer geel / oranje kleuren.
- Geel: er is altijd de mogelijkheid van " besmetting " met natrium – het heeft ' niet veel nodig om een vlam geel te maken.
- @Peter Mortensen Het is waar. Maar ik veronderstel dat men het kan onderscheiden van de BB-achtige straling door kleur en vooral door de ruimtelijke verdeling van kleur over de vlam. En er is de genoemde " geur van roet ", die leidt tot CC-ketens, wat niet kan worden beheerd door natrium.
Antwoord
Interessante observatie. De blauwe vlamkleur van alle koolwaterstofbrandstoffen is te wijten aan de emissie van kleine diatomische koolstofsoorten zoals $ C_2 $ of CH. Er is niets magisch aan IPA met een gele vlam. De gele vlam ontstaat door een onvolledige verbranding. Er is meer koolstof per mol IPA in vergelijking met ethanol. Gele vlammen worden reducerende vlammen genoemd en blauwe vlammen oxiderende vlammen.
In oudere tijden, toen de bunsenbrander in detail werd onderwezen, werd aangetoond dat een blauwe vlam van methaan gemakkelijk kan worden omgezet in een gele vlam door het veranderen van de luchttoevoerklep. De gele kleur, als je door een spectroscoop kijkt, is een continu spectrum (regenboogachtig), wat laat zien dat het lijkt op een radiator met een zwart lichaam. De radiator van het zwarte lichaam is niets anders dan een gloeiend roet (koolstof) deeltje, gloeiend koolstof, maar een heel klein deeltje. Aan de andere kant vertoont de blauwe vlam een bandachtige structuur. Ik heb ooit de kans gehad om de blauwe acetyleenvlam met lucht te bekijken met een diffractierooster. Het was een verbazingwekkend gezicht. De structuur van gekleurde banden is nog nooit eerder gezien. Ze worden Swan-bands genoemd. Helaas kan ik geen kleurenafbeeldingen vinden in Google Afbeeldingen van zwanenbanden.
Hier is een voorbeeld uit een artikel uit 1857 van Plucker en Hittrof: “I. Over de spectra van ontstoken gassen en dampen, met bijzondere aandacht naar de verschillende spectra van dezelfde elementaire gasvormige stof “. Deze meer dan 150 jaar oude foto doet geen recht aan wat je in werkelijkheid ziet van een buitengewoon mooi spectrum. 
Reacties
- Zwanenbanden zijn een onderwerp in Flame Spectroscopy, deel 1 en 2, door Radu Mavrodineanu en Henri Boiteux, Wiley, 1965. Ik heb dit klassieke boek niet en het is buitengewoon moeilijk om een origineel te krijgen, hoewel de verwijzing hierboven misschien een latere editie of herdruk zijn. Mavro gebruikte veel exotische vlammenmengsels, waaronder cyaan en zuurstof. Ik wed dat er kleurenplaten in het boek staan: vroeger deden ze professioneel werk! Misschien heeft iemand het boek en kan het controleren.
- Bedankt prof.Ed, Mavrodineanu ' s bewerkte boek over Analytical Flame Spectroscopy staat online op Internet Archive. Helaas geen kleurplaten daar. Ik heb Swan ' s origineel papier uit 1857 gecontroleerd, geen cijfers. Ik was echter geschokt toen ik zag dat de opmerking in het boek " Draper in 1848 [26], toen hij door een spectroscoop naar de cyanogene vlam keek, zei: " Er was een spectrum dat zo mooi was, dat het onmogelijk is het met woorden te omschrijven of in kleuren weer te geven. " Ik ben het daar niet meer mee eens.
- Geel: er is altijd de mogelijkheid van " besmetting " met natrium – het is niet ' Er is niet veel voor nodig om een vlam geel te maken. Het verbaast me dat een alcohol met slechts één koolstofatoom meer in vergelijking met ethanol en bijna hetzelfde kookpunt (78 ° C vs. 83 ° C) zou dit gedrag vertonen (stearinezuur heeft een 18-koolstofketen). De azeotroop met water is 88 gew.% (96 gew.% Voor ethanol). Isopropylalcoholdamp is dichter dan lucht – zou dat een rol kunnen spelen?
- Om van de azeotroop naar 99,5% te komen, kan wat " chemische stof betekent, mogelijk kleine hoeveelheden natrium introduceren. Het lijkt erop dat een van de methoden voor het doorbreken van de azeotroop eigenlijk het toevoegen van NaCl is (en destillatie) …
- Als we aannemen dat IPA om een of andere reden besmet was, waarom zouden we dan aannemen dat het OP ultrapure ethanol had? Hij kan nooit toegang krijgen tot absolute ethanol die droog en puur is. De student noemde duidelijk roet, wat suggereerde dat het een afnemende vlam was. Olievlammen produceren ook veel roet, ik weet niet zeker of je oude olielampen hebt gezien. Ze worden nog steeds gebruikt in sommige Indiase tempels tijdens de eredienst.
Antwoord
Uitbreiding van @PeterMortensen “s opmerkingen ( 1 , 2 ) hier is een andere bespreking van hoe een kleine vervuiling van natrium kan leiden tot oranje vlammen:
Van Waarom maakt de luchtbevochtiger de vlam van een kachel oranje? :
Van dit antwoord erop:
OK, ik ben erin geslaagd om wat spectra te meten met mijn Amadeus spectrometer met aangepaste driver. Ik gebruikte 15 s integratietijd met de vlam op ongeveer 3-5 cm van de SMA905 connector op het spect rometerlichaam.
Hieronder zijn de twee spectra over elkaar heen gelegd, waarbij de blauwe curve overeenkomt met de blauwe vlam en de oranje met de vlam met een beetje oranje. Ik heb de gegevens gefilterd met een voortschrijdend gemiddelde van 5 punten voordat ik ze plot. De spectrometer heeft een lagere gevoeligheid voor UV en IR, dus negeer de ruis daar.
(Klik op de afbeelding voor een grotere versie.)