Ahir vàrem participar a “Espai Terra” de TV3

Ahir al vespre vàrem tornar a participar al programa de TV3 “Espai Terra” amb un parell d’experiments relacionats amb l’aigua.

espai_terra

Al web de TVC podem recuperar el programa, aquí adjuntat, i també adjunto la gravació del segon experiment, que no va acabar de ser reeixit al plató i que aquest matí hem gravat al laboratori, a la Facultat de Ciències de la Universitat de Girona.

Es tracta de la reacció entre el Iode i l’Alumini iniciada amb una gota d’aigua, el producte de la qual és el triiodur d’alumini. Aquí la tenim:

rxAl+I2

El matei xexperiment el trobem a la casella del Iode de la fantàstica Periodic Table of Videos, de la University of Nottingham:

Bombeta al laboratori. Vídeo de l’experiment

D’ençà que vaig tornar de la meva estada de doctorat a la University of Nottingham que intento reproduïr diversos experiments que allà vaig conèixer, així com rellegir tots els llibres que també vaig descobrir a aquelles terres. Entre ells trobem el seguüent “The Post-Apocalypse Lightbulb” de URN Science Show.

El Dr. Josep Duran i en Pol Agustí (estudiant de química a la Universitat de Girona) han dut a terme aquest interessant experiment a un dels laboratoris de recerca de la UdG. Dissenyar una bombeta amb l’ajuda d’unes quantes piles, un pot de vidre i un filament conductor. El pot de vidre (bulb de la bombeta) no ha estat omplert de gas inert (nitrogen o argó, per exemple), tal i com es durà a terme a la propera proba. En aquest cas s’han aplicat 12 V a través d’una mina de llapis (grafit).

Referències i més info:

Superconductors, The Royal Institution i trens que leviten

YBCOEn alguna ocasió hem parlat dels superconductors. La superconductivitat és un fenomen que m’apassiona. Coneixem metalls que poden presentar superconductivitat a temperatures molt baixes. Ara bé, també coneixem materials ceràmics que presenten aquesta propietat a temperatures “relativament altes”. És el cas del YBa2Cu3O7, conegut popularment com a YBCO, el qual per sota d’uns 90K -al voltant dels -183 ºC-  (la seva temperatura crítica, Tc) esdevé una ceràmica superconductora.

Imant cúbic levitant sobre ceràmica superconductora tipus YBCO refrigerada en nitrogen líquid. Foto vaig poder fer el febrer de 2011 durant una de les nostres demostracions a un institut.

RiDe manera que una peça de ceràmica tipus YBCO, refrigerada sota nitrogen líquid, presenta aquestes sorprenents propietats superconductores, entre les quals destaca (sense deixar de banda la resistència elèctrica nula, la qual podria arribar a ser una de les solucions a les pèrdues energètiques que patim amb el filat de coure, per exemple) l’efecte Meissner o d’exclusió d’un camp magnètic. Al col·locar un imant sobre el material superconductor podem observar que el primer levita i gira lliurement, sobre la peça ceràmica, sense cap més resistència que la de l’aire. I, precisament aquí volia arribar, ja que lluny dels vídeos casolans i de poca qualitat que puc gravar al laboratori, com el següent que vaig gravar el setembre de 2008 (aviat farà 5 anys), abans d’ahir vaig descobrir un fantàstic vídeo editat pel Ri Channel de The Royal Institution; juntament amb The Royal Society, una de les grans institucions científiques de la Gran Bretanya que he descobert, i hi he aprofundit, durant la meva estada de recerca a la University of Nottingham.

Es tracta d’un petit automòbil (que conté una peça de ceràmica tipus YBCO refrigerada amb N2 líquid) que levita sobre una via en forma de Möbius (la cinta cíclica d’una sola cara) formada per petits imants. És una divertida versió maqueta de trens reals, que transporten passatgers tot levitant sobre la via i, per tant, estalviant-se la fricció entre aquesta i unes rodes, com per exemple el Transrapid Maglev de Shangai.

Referències i més info:

Platí. Nou Periodic Video des de la University of Notingham

Periodic Videos acaba de publicar un nou vídeo sobre el Platí! A principis de setmana en Brady ja em comentava que tenia el nou vídeo sobre el Pt gairebé a punt i abans d’ahir ja el va publicar. D’aquesta manera, el Platí passa a ser un dels elements que té més vídeos referenciats al conegut projecte divulgatiu.

Amb aquest nou vídeo, des de la planta de processament de Johnson Matthey el Professor Poliakoff ens mostra una de les altres aplicacions del Platí i ens mostra com n’és de dens aquest metall (21.45 g/cm3). i que la major part del Pt que hi ha al planeta no el trobem a la superfície, sinó que es troba en forma d’aliatge amb el Fe al nucli del planeta. I, evidentment, es torna a destacar la seva importància com a eficient catalitzador en la producció d’àcid nítric a partir d’amoníac, seguint el procés d’Ostwald. És en la primera etapa d’aquest procés, l’oxidació de l’amoníac a NO, en la qual és catalitzada pel Platí.

En aquesta llista de reproducció tenim la resta de vídeos que Periodic Videos ha publicat sobre el noble Platí, entre ells l’especial “Chemistry on the clouds“, on uns científics aventurers sintetitzen cisplatí al cim del mont Snowdon (el cim més alt de Gal·les, amb 1085 m).

Referències i més info:

Especatcular Cova dels Cristalls Gegants de Naica

Abans d’ahir presentàvem el que serà l’Any Internacional de la Cristal·lografia (AICr2014), que es celebrarà arreu del món el proper 2014. I amb aquesta presentació vèiem una esplèndida imatge de l’espectacular Cova dels Cristalls Gegants. M’agradaria parlar-ne una mica, si més no fer un petit recull de quatre dades, del que podria ser perfectament un escenari dels viatges de Gulliver.

La Cova dels Cristalls Gegants està situada a 300 m sota la muntanya de Naica (desert de Chihuahua, Mèxic). La cova va ser descoberta l’any 2000 amb gran sorpresa d’un parell de miners i, posteriorment, de la comunitat científica internacional. A la seva cambra principal (la “Capella Sixtina dels Cristalls”, com l’anomena el geòleg Juan Manuel García-Ruiz de la Universitat de Granada i investigador al Projecte Naica) s’hi han trobat els cristalls naturals més grans descoberts a la natura fins a dia d’avui. Són cristalls de selenita (CaSO4·2 H2O), els més grossos de 12 m de llarg, 4 m de diàmetre i una massa de fins a 55 Tones! Ara bé, les temperatures de fins a 58 ºC i uns nivells d’humitat relativa entre el 90 i 99 % fan que no sigui gens confortable i que els investigadors que hi accedeixen ho hagin de fer protegits i amb poc temps de permanència al seu interior.

Diverses publicacions, tant a revistes científiques especialitzades com a d’altres més divulgatives (com Investigación y Ciencia -oct 2011- o National Geographic -abril 2007-, entre d’altres) han sorgit de la recerca, d’ençà que l’equip d’investigadors involucrats al Projecte Naica fan els estudis des del subsòl del desert de Chihuahua mateix.

Malauradament, almenys per ara, la cova no és oberta al públic, de manera que ens hem de conformar amb les imatges que els investigadors ens fan arribar des d’allà.

Tenim a disposició molta més informació sobre el projecte de recerca que es desenvolupa a Naica, al web http://www.naica.com.mx/english/index.htm

Referències i més info:

2014, Any Internacional de la Cristal·lografia

El passat 2011, Any Internacional de la Química, la cristal·lografia o més ben dit la “quasi cristal·lografia” va tenir el seu paper destacat a la química internacional. El 5 d’octubre s’anunciava que el Premi Nobel de Química 2011 seria atorgat a Daniel Shechtman pel descobriment dels quasicristalls. I enguany la cristal·lografia torna a ser notícia ja que s’ha anunciat que el 2014 serà l’Any Internacional de la Cristal·lografia (AICr 2014; IYCr2014, en anglès).

iyc2014_logo

Crystals – familiar to all in gemstones, glittering snowflakes or grains of salt – are everywhere in nature. The study of their inner structure and properties gives us our deepest insights into the arrangement of atoms in the solid state – insights that advance the sciences of chemistry, solid-state physics and, perhaps surprisingly, biology and medicine. A century has passed since crystals first yielded their secrets to X-rays. In that time, crystallography has become the very core of structural science, showing us the structure of DNA, allowing us to understand and fabricate computer memories, showing us how proteins are created in cells, and helping us to design powerful new materials and drugs.

That is why in July 2012, following a proposal from Morocco, the General Assembly of the United Nations adopted the resolution that 2014 should be the International Year of Crystallography, 100 years since the award of the Nobel Prize for the discovery of X-ray diffraction by crystals.

This website will provide an opportunity for organizations worldwide to coordinate their activities and initiatives.

From http://www.iycr2014.org/

iyc2014_poster

Bonic pòster que trobem al web http://www.iycr2014.org/ amb una espectacular foto feta a l’impressionant cova de Naica.

En diverses ocasions he escrit sobre la cristal·lografia, mostrant boniques estructures (sempre el C60, la meva molècula preferida, al capdavant) i, fins i tot, fent algun experiment. En el següent vídeo, per exemple, el 2009 mostrava com el quars ens pot sorprendre amb el fenomen de la triboluminescència (entrada, 07/09/09). I, també pel que fa a la triboluminescència, el 6 de setembre de 2009 parlava de l’efecte Koop-Etchells, amb unes imatges espectaculars d’una corona lluminosa sobre les aspes d’un helicòpter en mig d’un núvol de sorra a l’Afganistan.

En definitiva, als que ens apassiona aquesta ciència, tan lligada amb la química, estem d’enhorabona. D’aqueta manera comença una temporada especial per ampliar la col·lecció de minerals, visitar el saló Expominer (8-10 nov 2013) de Barcelona (després d’uns quants anys de visitar l’Expoquímia, encara no he trobat l’ocasió per anar al de minerals) i aprofundir en l’estudi d’aquesta ciència.

Recomano seguir el web http://www.iycr2014.org/ per anar rebent informació mentre s’acosta l’esperat  2014 😉

Fumata blanca! Experiment en honor al Papa químic!

Habemus Papa químic!!

No es cap broma, el Papa Francesc I, que acaba de sortir al balcó de Sant Pere del Vaticà és químic!

Fumata blanca! 13 de març de 2013

Fumata blanca! 13 de març de 2013

En honor al Sant Pare Francesc, la seva formació com a químic i el moment històric que acabem de viure, aquí tenim un bonic experiment que aquest matí hem fet al Salo de l’Ensenyament, a l’stand de la Universitat de Girona de l’Espai Ciencia, el qual hem titulat “Fumata blanca!”.

Es tracta de la reacció d’oxidació entre permanganat de potassi i peròxid d’hidrogen.
fumata_reaccioL’experiment l’hem fet 6 hores abans que la vertadera Fumata Blanca ens sorprengués naixent a la xemeneia que surt de la Capella Sixtina.

Fumata Blanca, 13 de març de 2013

Electròlisi de l’aigua. Experiment per a Espai Terra de TV3

Segons la següent reacció química té lloc l’electròlisi de l’aigua, és a dir el trencament de la molècula d’aigua mitjançant un corrent elèctric per donar hidrogen i oxigen.

electrolisi_aigua còpiaTal i com es mostra al següent vídeo, acabo de reproduir l’experiment que es va dur a terme per primera vegada el 1800, per William Nicholson i Anthony Carlisle, poc esprés que Volta inventés la primera pila. Mitjançant aquesta reacció d’electròlisi es demostra que l’aigua és un compost i no un element, tal i com defensaven els alquimistes. els personatges que comentem, el 1800, varen ser capaços de descomposar l’aigua  en hidrogen i oxigen, però no va ser fins el 1805 quan el químic francès Gay-Lussac va descobrir que l’aigua està formada per 2 parts d’hidrogen i 1 d’oxigen. És a dir, la molècula d’aigua és H2O.

2 H2O –> 2 H2 + O2

Aquest experiment el vam intentar dur a terme en directe a Espai Terra de TV3, abans d’ahir. I dic que ho vàrem intentar ja que se’ns va trencar un elèctrode i només vam aconseguir que la reacció es donés tímidament (pispant més temps de tele del que teníem 😉 ). Realment en Jordi i en Tomàs, com a bons científics, van ésser molt pacients!

Espaiterra_febrer2013

A l'esquerra, elèctrode trencat (abans del directe es va trencar la soldadura entre el fil de coure -interior del tub de vidre i que aquí veiem a fora- i el de platí que fa d'elèctrode en si, dins la dissolució). A la dreta, en Pep Duran soldant altre cop els dos filaments metàl·lics amb una mica d'estany fos.

A l’esquerra, elèctrode trencat (abans del directe es va trencar la soldadura entre el fil de coure -interior del tub de vidre i que aquí veiem a fora- i el de platí que fa d’elèctrode en si, dins la dissolució). A la dreta, en Pep Duran soldant altre cop els dos filaments metàl·lics amb una mica d’estany fos.

Mitjançant aquest experiment demostrem que la mescla d’hidrogen i oxigen és explosiva, davant d’una flama (recordem la imatge del zepelí Hindenburg en flames). És a dir, la recombinació d’hidrogen i oxigen molecular, per a donar aigua, és una reacció molt exotèrmica, que desprèn molta energia. Per tant, la reacció d’electròlisi inversa pot esdevenir clau per a la cerca de resposta al gran repte energètic que se’ns planteja i, en el camp de l’emmagatzematge d’hidrogen per a aquestes finalitats, desenvolupo la meva Tesi Doctoral a L’Institut de Química Computacional i Catàlisi de la Universitat de Girona. Precisament a Espai Terra vam mostrar el funcionament d’una pila de combustible amb el cas pràctic d’un cotxe que funciona amb motor elèctric que obté l’energia a partir de la reacció d’electròlisi inversa. Aquí el tenim:

L’hidrogen, per tant, pot arribar a esdevenir el combustible del futur?

Gràcies per la foto mentre fèiem el directe, Pau! :)

Gràcies per la foto mentre fèiem el directe, Pau! 🙂

Més info a https://pepquimic.wordpress.com/2011/01/26/electrolisi-i-el-cotxe-que-funciona-amb-aigua-al-1r-carnaval-de-la-quimica/