Waterafstoting door koolstof aantonen

ORIENTEREN

Hoe kun je de waterafstotende werking van koolstof aantonen?

VOORBEREIDEN

Materialen en producten

• kaars,
• microscoopglaasje,
• pipet,
• water,
• zeepoplossing,
• lekbak

UITVOEREN

1. Een microscoopglaasje wordt net boven een kaarsvlam gehouden totdat de helft van het oppervlak zwart wordt.
2. Laat kort afkoelen.
3. Druppel een zo klein mogelijke druppel water vanaf een hoogte van ca. 5 cm op de zwartgeblakerde helft en de onbehandelde helft. Plaats vervolgens het glaasje in een licht hellende positie. –
4. Breng een druppel zeepoplossing aan op het zwartgeblakerde oppervlak en laat drogen. Houd het glaasje onder een hoek en laat vervolgens een druppel water op het zwartgeblakerde oppervlak vallen.

WAARNEMEN

Na een korte tijd ontstaat volgende fase

REFLECTEREN

Op het zwartgeblakerde gebied rolt water af in druppels. Bij het kantelen rolt de druppel eraf en neemt wat roet mee. Wanneer de kaars brandt, ontsnappen onverbrande paraffinedampen, die zich als nanodeeltjes op het glas nestelen, vergelijkbaar met de noppen op het blad. Paraffine is hydrofoob.

Roetdeeltjes worden door de oppervlaktespanning vastgehouden en verwijderd van het oppervlak van de waterdruppel.

De druppel zeepoplossing verspreidt zich over een groot gebied. Roet is hydrofoob en vertoont londondispersiekrachten met het apolaire koolwaterstofresidu van het zeepanion. Als gevolg hiervan verspreidt de zeepoplossing zich over het roetoppervlak. Als een druppel water weer wordt gedruppeld, trekt het negatief geladen zeepanion de positieve pool van de waterdipool aan, wordt de oppervlaktespanning verminderd en lost de waterdruppel op.