Sluk et lys med usynlig gas

En ægte tryllekunstner forbereder sig hjemmefra, og opskriften på denne uges lidt avancerede trick i vores tema Videnskaben bag bartricks kræver da også, at man har en pose bagepulver oppe i ærmet, når man tager i byen.

Resten af ingredienserne kan man med lidt charme lokke ud af de fleste bartendere:

• Citroner (og citronpresser)
• En tom glaskande
• Et tændt stearinlys
• Og altså noget bagepulver

Se i videoen herover, hvordan man kan bruge tingene til at danne en usynlig gas, der på magisk vis kan slukke lyset.

Kanden fyldes med CO2

Når man hælder kanden henover lyset, tror de fleste, at man har tænkt sig at slukke flammen med den hvide, skummende væske. De bliver derfor overraskede, når lyset pludselig slukker, længe inden væsken når op til kanten.

Men én, der hurtigt lurer tricket, er seniorforsker Jacob Klenø Nøjgaard fra Danmarks Miljøundersøgelser ved Aarhus Universitet.

Han har en ph.d. i kemi, og da vi præsenterer tricket for hans trænede kemiker-øjne, er han hurtigt ude med en videnskabelig forklaring.

Citronsaften reagerer med bagepulveret i glasset, og mens de to ingredienser skummer, danner de CO₂, der ophobes i kanden. Og det er denne usynlige gas, der hældes ud og dermed kvæler lyset, forklarer kemikeren og uddyber:

»Citronsaft er jo surt, og det er fordi, der er en syre, der hedder citronsyre i den. Alle har nok prøvet at bide i en citron, og munden snører sig helt sammen. Det er en svag organisk syre, der er i den, men det er altså nok til at reagere med det her hydrogencarbonat i bagepulver,« siger Jacob Klenø Nøjgaard.

Syre-base-reaktion

Bagepulveret indeholder stoffet natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃). Når det kommer i kontakt med citronsaften, opsplittes det i de to ioner HCO₃^– og Na⁺, fortæller Jacob Klenø Nøjgaard og sender os for en stund tilbage på skolebænken.

»Jeg ved ikke, om du kan huske fra kemiundervisningen, at en syre er et stof, der afgiver et H⁺, der er en proton. Det er hydrogen, der mangler en elektron, og derfor har man en proton tilbage, der er positiv, og den kan så netop sætte sig på hydrogenkarbonat HCO₃^–,« siger han.

Der sker altså en syre-basereaktion med protoner (H⁺) fra citronsyren og HCO₃^– fra bagepulveret, hvorved der dannes kulsyre, som afgiver kuldioxid (CO2) til luften. Eller som kemikeren udtrykker det:

HCO3- + H+ H2CO3 CO2 + H2O

Som når en sodavand bliver flad

Han forklarer, at symbolet <-> betyder, at der er tale en ligevægt, der kan gå begge veje. Men i en åben beholder som en kande er ligevægten stærkt forskudt til højre. Det samme sker med en sodavand, der bliver ‘flad’, når den står for længe åben.

»Når du laver det i sådan en kande med citronsaft, bliver næsten al kulsyren omdannet til kuldioxid, som fortrænger luften i kanden. Derfor har du en hel del kuldioxid i den her kande,« siger Jacob Klenø Højgaard.

Kuldioxid er tungere end luft, så gassen bliver i kanden et stykke tid. Det er dog en god idé at holde noget henover kanden, så eventuel vind ikke blæser ind i kanden og skaber turbulens, for så risikerer man, at gassen slipper ud før tid.

»Det er faktisk kuldioxiden i kanden, du hælder ud under flammen, og som derfor fortrænger den ilt, der er omkring flammen. Ilt er det, der skal til for at flammen kan brænde, så du fjerner faktisk næringen til ilden,« forklarer kemikeren fra Aarhus Universitet.

Kanden er en brandslukker

Jacob Klenø Højgaard understreger i øvrigt, at det er vigtigt at hælde forsigtigt lige under flammen. Hælder man ovenfra, vil den varme luft fra lyset nemlig stige op og presse kuldioxiden væk.

»Når man bruger ildslukkere med CO₂, siger man jo også, at det er vigtigt at sigte under flammen eller langs gulvet,« siger Jacob Klenø Nøjgaard og afslutter:

»En ildslukker har faktisk bare CO₂ under tryk, så ildslukkere er jo en direkte anvendelse af det her princip med, at CO₂ kan kvæle ilden, når det slippes fri.«