Je leest:

Spanning en vermaak met gloeiende augurk

Spanning en vermaak met gloeiende augurk

Auteur: | 20 oktober 2003

Halloween komt er weer aan. Wie wetenschappelijk geïnteresseerd èn avontuurlijk aangelegd is, kan eens proberen de argeloze voorbijganger te verrassen met een gloeiende augurk. Bart Peters doet donderdag 30 oktober in de eerste aflevering van Teleacs populair wetenschappelijke TV-show Hoe?Zo! de finesses van het experiment uit de doeken.

De truc met de gloeiende augurk is net zoals Halloween (de nacht van 31 oktober) overgewaaid uit de Verenigde Staten. Het experiment schijnt in 1987 te zijn bedacht door chemielerares Catherine Ireland van de High School in Manhasset (op Long Island, vlak bij New York). In Amerika is het inmiddels een ‘kraker’ bij allerlei chemie- en wetenschapsshows. Het experiment haalde in Amerika al in januari 1990 de landelijke televisie, in een aflevering van de Tonight Show met Jay Leno.

Wie bij Google ‘glowing pickle’ intikt krijgt binnen enkele seconden bijna 700 – meest Amerikaanse – links op zijn scherm. Bij ‘lichtgevende augurk’ lepelt de zoekmachine veel minder treffers op, maar wel een interessant PDF-bestand dat hieronder als link is opgenomen. De meeste internet-sites bevattende uitputtende beschrijvingen van het experiment – soms zelfs met varianten gebaseerd op aardappels, uien en andere groenten. Het ‘recept’ is simpel: steek twee elektroden (vorken bijvoorbeeld) in een augurk, sluit ze aan op een elektrisch circuit, zet er een spanning op, zorg voor een voldoende sterke stroom en voila: de augurk gaat licht geven.

Hoewel de op internet gepubliceerde recepten uiteenlopen in de toegepaste stroomsterkten en spanningsverschillen is er één gemeenschappelijk element en dat is een niet te missen WAARSCHUWING. Ook hier leggen we er daarom nog maar even de nadruk op dat de gloeiende augurk een verre van onschuldig experiment is. Wees dus bekend met de gevaren van elektriciteit en gebruik in ieder geval een elektrisch circuit dat afdoende beveiligd is met een (zeker niet te sterke) zekering en liefst ook nog een aardlekschakelaar.

Beeld: www.discoverchemistry.com

Hoe?Zo!

Zo’n gloeiende augurk ziet er zeker spectaculair uit. De verklaring van het effect, en het antwoord op de vraag waarom de augurk geel gloeit, is te vinden in tamelijk basale chemie. Chemie die ook verantwoordelijk is voor de prachtige kleuren in vuurwerk. Het heeft allemaal te maken met het verschijnsel dat bepaalde elementen, vooral metalen, licht uit kunnen zenden als ze met voldoende energie ‘gevoed’ worden.

Om te begrijpen wat er daarbij precies gebeurt zoomen we in op de atomen van het metaal. Die zijn voor te stellen als hele kleine ‘zonnestelsels’. Niet met een zon en planeten, maar met een atoomkern waar elektronen omheen cirkelen. Elk elektron heeft in principe een eigen ‘planetaire baan’, maar als er genoeg energie wordt toegevoerd dan is het mogelijk dat een elektron een baantje verder naar buiten opschuift. Dat noemt men het ‘aanslaan’ van de elektronen. Na verloop van tijd ‘valt’ het elektron wel weer terug naar zijn eigen baan.Wat er dan gebeurt is een van de spectaculaire eigenschappen van de materie: het elektron geeft een klein lichtflitsje af.

Weergave van het proces dat aan de lichtgevende augurk ten grondslag ligt. Elektronen (hier is er maar één getekend) cirkelen in banen rond de atoomkern (a). Onder opname van energie kan een elektron naar een ‘hogere’ baan gaan (b). Dit elektron ‘valt’ vervolgens terug naar de oude baan onder het uitzenden van licht ©.

Het bijzondere is nu dat de kleur van dat licht afhangt van de afstand tussen de verschillende elektronbanen. En dat is bij ieder element anders, zodat een natriumatoom een heel ander (gelig) liciht geeft dan een kaliumatoom (blauw). In veel straatverlichting langs snelwegen zitten natriumdamplampen, vandaar dat deze altijd een wat gelig licht geven. Dat de augurk ook geel gaat gloeien heeft te maken met het zout dat dankzij het inmaakproces in ruime mate in de vrucht aanwezig is. Keuken- en inmaakzout bestaat uit natrium- en chloordeeltjes en het natrium is verantwoordelijk voor de gele kleur van de gloeiende augurk. Ook in geel vuurwerk zijn natriumzouten te vinden, zoals natriumbicarbonaat, natriumnitraat en natriumsulfaat.

Het aanslaan van de elektronen is op verschillende manieren te bewerkstelligen. In de augurk is het elektriciteit, maar het kan ook met warmte. Dat is wat er in vuurwerk gebeurt. Hetzelfde verschijnsel is op de lab- of keukentafel zichtbaar te maken door metaalzouten in een vlam te houden. Als er natrium in zit dan kleurt de vlam geel, zit er kalium in dan is een diepblauwe kleur waarneembaar. Koper is groen, strontium rood, barium geel/groen en zo is een hele kleurenpracht te realiseren door steeds de juiste zouten in het vuur te houden. Of in een vuurpijl te stoppen.

Drie metaalzouten in een bunsenbrander. Links een zout met kalium, in het midden lithium en rechts een natriumzout. Beeld: Lori’s Chemistry Page

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 20 oktober 2003
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.