Verbrandingstest op vezels

1.Onderzoeksvraag

We hebben kledingresten gevonden van de dader. We zouden graag weten uit wat voor vezels de kledingresten bestaan. Dit helpt ons de misdaad op te lossen. Uit welke vezels bestaat de kleding van de dader?

2.Voorbereiding

a. Begrippen

Verbranding, analyse, thermoharder, thermoplast

b. Materialen

• Pincet
• Lucifers
• Kaarsje
• Een lapje van ongeveer 0,5 cm x 0,5 cm van iedere vezel. (polyester, viscose, wol, zijde, katoen, nylon, mengeling (hemd)) Onbekende vezel

c. Opstelling

3. Uitvoeren

a. Werkwijze

1. Plaats een vezel in de tang en houd deze in de vlam van de brander.
2. Haal de vezel na 2 seconden uit de vlam.
3. Indien de vezel lang doorbrandt, doof dan zelf de vlam.
4. Let op de (eventuele) geur door chemisch te ruiken.
5. Bekijk de restanten.
6. Herhaal deze stappen voor elke bekende vezel en vervolgens voor de onbekende vezel.

b. Waarneming

4.Reflecteren

a. Besluit

We kunnen de geteste vezels in 3 groepen indelen. Dit zijn de dierlijke, plantaardige en kunstmatige vezels.

De dierlijke vezels zijn wol en zijde. Deze beide vezels branden gemakkelijk op en produceren beide een karakteristieke geur (ammoniakgeur). Ook zijn de restanten van de vezels eerder poederachtig.

De dierlijke vezels zijn polymeren die bestaan uit amidemoleculen. Door verbranding van deze polyamides, worden de bindingen verbroken. Hierdoor zal er zich ammoniakgas vormen die zeer herkenbaar is aan de specifieke geur.

De plantaardige vezel is katoen. Deze vezel brandt ook zeer snel met een sterkere vlam. Hierbij wordt er ook een specifiekere geur ontwikkeld, maar deze is veel minder irriterend als de geur die bij plantaardige vezels wordt gevormd. De geur die wordt gevormd bij het verbranden van plantaardige vezels, komt overeen met het verbranden van papier.

Katoen bestaat uit een aaneenschakeling van cellulose. Wanneer cellulose wordt verband volgens onderstaande reactie, wordt er koolstofdioxide gevormd die de houtige geur geeft.

(C₆H₁₀O₅)n + 6n O₂ → 6n CO₂ + 5n H₂O

De kunstmatige vezels zijn nylon, polyester en viscose. Wat bij deze vezels zeer opvallend is, is dat de vezels niet verbranden maar eerder wegsmelten. Dit is te verklaren doordat deze vezels thermoplasten zijn. Dit wil zeggen dat de vezels bestaan uit kunststoffen die zijn opgebouwd uit macromoleculen die bij verwarming week worden. Het week worden is dan weer te verklaren doordat de macromoleculen lineair zijn (al- of niet vertakt). Door de vezel vervolgens te verwarmen, zal je de cohesiekrachten tussen de macromoleculen doorbreken, waarvoor de vezels week zal worden.

4 Verbinding ketens

Wanneer we de onbekende vezel testen, dan merken we dat hier een sterke geur aanwezig is en dan er een vlam ontstaat tijdens de verbranding. De restanten zijn ook poedervormig. Hierdoor kunnen we besluiten dat de vezel wol of zijde is. De geur komt het sterkste overeen met de nylon.

b. Bronnen

KLIK

5.Tips en Trics

Wanneer je gebruik maakt van vezels die een dikte hebben van een halve centimeter, of wanneer je meerdere vezels samenneemt, kun je duidelijker het verschil zien en ruiken.

Maak gebruik van een kaarsje, met de bunsenbrander heb je een te snelle verbanding.

Bij het onderzoeken van de geur, kun je beter gebruik maken van een grotere hoeveelheid vezels.

6.Verdachten