Skumpølse eller elefanttandpasta

Endnu et spektakulært demonstrationsforsøg, der også kan "twistes" i en kvantitativ retning med registrering af trykændringerne. Skumpølsen kan dog være svær at styre..
 
Bemærk, at forsøget altid skal udføres med handsker, beskyttelsesbriller og kittel, da reaktionen kan være ganske voldsom og de anvendte kemikalier er både ætsende og sundhedsskadelige. Pas på ikke at læne dig ind over glasset!

Ingredienser

  • Kaliumpermanganat (851500-1) eller Kaliumiodid (851100-1)
  • Hydrogenperoxid 35%
  • Opvaskemiddel

Tilbehør

  • Cylinderglas 40 x  Ø 4 cm (006035) eller stor konisk kolbe (006960)
  • Sorteringsbakke (052030)
  • Sikkerhedsbriller (fx 085000)
  • Engangshandsker (fx 086047)

 Fremgangsmåde

Peter Hald tidl. Kemishow har på Kemishows hjemmeside følgende tps:

"Skumpølsen er lidt tricky, men består primært af håndelag og de rigtige udgangsmaterialer.

- En konisk kolbe på minimum en liter, men gerne 1½ eller 2 liter (så kan man nå at få al brintoverilten ned i kolben før pølsen kommer op af den, typisk kommer vi et par meter op med en 1 liters, og 2-3 meter op med en 1½ liters, så kolben er vigtig)
- 400 ml kogende vand
- "ca 10 sekunders opvaskemiddel"
- 1 stor tskf KMnO4
Så skal det blandes ved at slynge det rundt i kolben, og så til deth åndelagsmæssige:
Slyng væsken godt rundt i kolben, sæt den på bordet og dump ca. en deciliter 35-40% brintoverilte ned midt i kolben. Princippet er at brintoverilten hurtigt skal ned midt i kolben, mens væsken hvirvler rundt (træn det nogen gange med rent vand i kolbe og glas). Man er nødt til at være hurtig, men ikke så hurtigt at man smider brintoverilte ud over det hele eller knuser kolben når man sætter den.
Ting der kan gå galt:
- Brintoverilten er gammel og doven
- Vandet er lunkent
- kaliumpermanganaten er meget grovkornet eller ikke opslemmet ordentligt i vandet
- der sidder kaliumpermanganat i kolbens hals (giver skæv pølse)
- Man hælder for langsomt så den udadgående pølse river brintoverilten ud af kolben uden den reagerer."

 

Elefanttandpasta - en mildere variant af skumpølsen

Med mindre reaktive ingredienser går det også. Kaliumpermanganat kan erstattes af kaliumiodidopløsning (se opskrift). Eller man kan vælge at lave pølsen med eddikesyre, Natriumhydrogencarbonat og opvaskemiddel (se opskrift). Vil man lave noget, der ligner tandpasta, kan man forsigtigt hælde rødt og blåt frugtfarve ned langs cylinderens sider før man tilsætter natriumhydrogencarbonaten.
 
Perspektivering og dataopsamling

Ved at udføre et lignende forsøg med lever i stedet for kaliumpermanganat, kan man demonstrere enzymet katalases (fra leveren) funktion.

  1. Peroxider er meget reaktive (oxidationsmidler) og ”giftige” for organismerne
  2. Peroxider dannes i små mængder forbindelse med energiomsætningen (mitochondrierne) under forbrænding af ilt
  3. Enzymet katalase katalyserer spaltning af peroxider (i den levende celle)
    2 H2O2 > 2 H2O + O2

Målemetoder   

  1. Reaktionen kunne fx følges spektrofotometrisk ved at koble reaktionen til en redoxindikator eller ved redoxtiotrering med kaliumpermanganat eller ved måling af masseændringen (afgasningen)
  2. Reaktionen kan også følges med passport (relativ) tryksensor, hvor trykket i en lukket beholder moniteres. Reaktionshastigheden (intialhastigheden) er konstant og forløber så længe katalase er tilstede i opløsningen - trykændringen følges. 


Undersøgelsesparametre

Reaktionen afhængighed af enzymkoncentration, reaktantkoncentration, temperatur, pH (konstant?), enzymhæmmere. Anvend katalase fra andre kilder (kylling, kartoffel, lever, tørgær)
 
Databehandling

  • 1 mL katalase-enzymopløsning indeholder 72.5 mG protein
  • 1 mG protein indeholder 18600 U,
  • 1 U danner 1 mikromol brintoverilte svarende til ½ mikromol ilt = 0,016 mg O2
  • Beregn initialhastighed, er kurven lineær, regression..