For nylig fik jeg (atter) mystiske ting tilsendt med intern post - og tak for det!
Det drejer sig om følgende:

Nu vil jeg jo gerne opponere, hver gang velkendte videnskabelige fænomener pakkes ind i magi, da det jo kun kan fremmedgøre folk yderligere for hvad der er helt normalt og forståeligt - for ikke at nævne reproducerbart.1 Så lad os se lidt på hvad der foregår…

Pakken indeholder et papjuletræ2, en fod, en brugsforvirring og en lille pose med væske (eller — det skulle det have været — det meste af væsken var fordampet / løbet bort / diffunderet ud gennem posen, så der lå nogle flotte store krystaller i en lille smule væske, men det lod sig sig ordne med en smule postevand.)

Når man gør som der står på den medfølgende lap papir  — træ i fod, væske i dertil indrettet fordybning — sker der dette i løbet af en håndfuld timer (timelapse, 300x hastighed):

Derefter løb min staveplade tør for strøm og det var alligevel sengetid, men næste morgen så det således ud:

Og da jeg kom hjem fra det dérsens arbejde var der sket en smule mere, men til gengæld var træet allerede begyndt at drysse, og så kunne jeg jo ligeså godt skrive lidt om det…:

Der er to fænomener der umiddelbart springer i øjnene som interessante: Hvorfor dannes krystalklyngerne kun/mest på spidserne af træet og hvordan får de forskellige farver?

Lad mig starte med farven, for det er umiddelbart den der er mest mystisk, på trods af at det har den simpleste forklaring: Som man måske kan ane på starten af videoen ovenfor så er spidserne af træet dyppet i forskellige farvestoffer, der så trækker med vandet ud og afsættes i krystallerne. Keine hexerei, nur behändigkeit — og ikke en gang noget specielt sjov kemi.

Svaret på det andet (dvs. det første) spørgsmål hænger nøje sammen med fænomenets drivende kraft i sin grundform, så lad os tænke lidt over hvad der sker, når man sætter “træet” i vand (med opløste salte).

Ganske som et stykke almindeligt trækpapir (eller et træ ude i den virkelige virkelighed) begynder kapillarkræfterne straks at suge vandet op i træet. Samtidig begynder vandet at fordampe fra overfladen af pappet. Når hele træet er gennemvædet kan det i sagens natur ikke umiddelbart suge mere vand op fra skålen, med mindre der fordamper noget først. Efterhånden som vandet fordamper bliver saltet der er opløst i det jo følgelig mere koncentreret, idet det ikke kan fordampe sammen med vandet. Til sidst fælder krystallerne ud fordi opløsningen er mættet (på det sted i træet i hvert fald). Men hvorfor sætter træet så ikke krystal”blomster” jævnt fordelt over hele overfladen?

Ja, det er jo faktisk et ret godt spørgsmål, men fordi spidserne af “grenene” har mere overflade i forhold til deres rumfang, så sker fordampningen af vand lidt hurtigere hér, og det “trækker” mere vand til, der så også fordamper etc… derved starter krystaldannelsen altså her hvor der er mest relativ overflade at fordampe fra, og krystallerne virker så som ekstra overflade, der yderligere hjælper med at drive reaktionen.

Faktisk har man brugt lignenede metoder i kemi til at oprense små mængder stof fra opløsninger: man putter en porøs stang af noget keramik (eller et stykke filterpapir, hvis man er studerende) ned i opløsningen, så kun det øverste er eksponeret for luften — så sker fordampningen herfra, og alt stoffet samles — enten som krystaller udenpå staven, eller adsorberet til overfladen, hvorfra det så kan skrabes eller vaskes af. En rotationsfordamper, eller selv en præparativ TLC-plade er dog at foretrække i vore dage…

Kan du lave det selv, som et hygge-efterårsprojekt? Ja, helt sikkert! Kunsten er dels at finde noget papir/pap der suger godt og ikke deformeres for meget eller klapper sammen under egen vægt når det bliver vådt. Måske akvarelpapir var en mulighed? Ellers ville jeg forsøge med noget godt tykt kromatografipapir, hvis man skulle være så heldig at have adgang til den slags… Jeg har personligt lavet “papkromatografi” med ret stort held på gammeldags indekskort, på visitkort af den matte slags og andet rustikt karton.

Dernæst skal du bruge en koncenteret saltopløsning og eventuelt noget frugtfarve at dyppe grenene i. Hvilket salt skal du bruge? Ja, det er et rigtigt godt spørgsmål! Her ville jeg jo anbefale jer at prøve jer frem.

At dømme efter krystalstrukturen så er der brugt natriumattentatacetat i dette kit, men det er blot et gæt — jeg har ikke smagt på det3. Man kan sikkert godt bruge helt almindeligt køkkensalt (NaCl), men måske kan man få flotte blå blomster med kobbersulfat (Matas), eller nuancer af gul-grøn-brun med jernsulfat (jernvitriol, byggemarked, mod mos i plænen), eller noget helt femte…

Bare stoffet ikke er hygroskopisk (vandsugende) så som calciumklorid (fra affugtere) eller ammoniumnitrat (fra engangskøleposer) eller uopløseligt i vand. Måske der sker sjove ting hvis man farver selve opløsningen med noget frugtfarve? Evt halvvejs gennem processen?

Leg med det! (eller få jeres børn til det, hvis I har, eller kan låne/leje sådan nogle — de kender allerede alt til den videnskabelige metode - de mangler bare lidt tålmodighed)

Med krystalliseret klarhed,
\Worm

  1. Bevares - der er også regler for magi (nogle gange), og tilsyneladende en vis konsistens, men vi er ikke færdige med litteraturstudierne endnu… ↩

  2. Og det er så den eneste gang jeg nævner det der ord med j i dette indlæg. Det er jo for helvede kun oktober! Undskyld, men det er nu en gang den bedste beskrivelse. ↩

  3. For det gør man ALDRIG i laboratoriet, vel? Sig nej! I skal gøre som jeg siger — ikke som jeg gør! ↩