10 Z reakcijami v mavrični svet kemije 2022

Z ISKRICAMI V POLNOČ

Ajda Sternad Pražnikar, Tara Marton, Lia Herman Mentorica: Doroteja Smej Skutnik Osnovna šola Polzela

Povzetek Novoletne kresničke se lepo iskrijo in nas zabavajo, vendar niso povsem nedolžne. Ob prižigu sprostijo v ozračje veliko nanodelcev, katerih vdihavanje je zdravju škodljivo. Najbolj škodljivi so nanodelci barija, žal pa se barij uporablja v večini kresničk, ki jih lahko kupimo v trgovini. Zato smo se odločili, da izdelamo kresničke, ki bi bile okolju in zdravju prijaz ne jše . To smo poskusili doseči tako, da smo kot oksidant namesto barijevega nitrata uporabili zdravju manj škodljiv kalijev nitrat.

Posnetek poskusa https://www.youtube.com/watch?v=DR_G1sGXI8o

Teoretske osnove Ognjemeti in druga zabavna pirotehnika zastrupljajo ozračje. Med prasketanjem ene same kresničke so v enem kubičnem centimetru zraka izmerili nad 160.000 nanodelcev iz barijevih, aluminijevih in železovih reakcijskih produktov. Med temi el ementi je najbolj strupen barij, ki je glavna sestavina kresničk. Nanodelcev s prostimi očmi ne vidimo, saj so manjši od 0,1 mikrometra. So kemijsko zelo reaktivni, zato je njihovo vdihavanje zdravju škodljivo (Remškar, b. d.). Za gorenje kresničk potrebujemo oksidativno sredstvo, vezivo in snovi, zaradi katerih bo prišlo do iskrenja. Oksidant ima v kresničkah pomembno vlogo, saj ob prižigu daje potreben kisik in pospešuje gorenje kovinskega prahu (Helmenstine, 2020). V komercialnih kresničkah se uporablja poceni oksidant barijev nitrat (Sheid, 2021). Barijev nitrat je strupen, zdravju škodljiv pri vdihavanju ter povzroča hudo draženje oči, zato smo ga poskusili nadomestiti z zdravju manj nevarnim in okolju prijaznejšim kalijevim nitratom ( Varnostni list Barijev nitrat in Kalijev nitrat, 2021). Kovinski prah je pomemben za nastajanje isker in lahko vpliva tudi na barvo iskrice. Aluminij in magnezij dajeta bleščeče bele iskre, železo pa oranžne iskre (Keeny idr., 2014). V komercialnih kresničkah se kot vezivo uporablja dekstrin (sladkor), navlažen z vodo (Sheid 2021 in Helmenstine, 2020). Kalijev nitrat so od srednjega veka uporabljali za črni smodnik (Schröter idr., 1993). Uporabljajo ga pri proizvodnji gnojil in stekla, kot oksidant za ognjemete in rakete. Je pogost konzervans in dodatek k hrani; zaradi kalijevega nitrata je meso rdeče barve. Kalijev nitrat se uporablja tudi za zdravljenje astme (Helmenstine, 2022). Kalijev nitrat ali kalijev soliter (KNO 3 ) je bela kristalna snov, ki ima tališče pri 339 °C. Nad temperaturo tališča razpade na kalijev nitrit in kisik (Schröter idr., 1993).

147