Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 8, 2001 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder. Se relaterede artikler nederst på siden.
Af Ole Bostrup
Redaktionen for Dansk Kemi er blevet orienteret om en ubehagelig episode: En uventet eksplosion – og eksperimentator havde bare fulgt en fremgangsmåde, han havde fundet på Internettet.
Redaktøren for Kemiske Småforsøg er blevet bedt om at redegøre for, hvad der skete, således at gentagelser kan undgås.
Internettets opskrift
Eksperimentator ville forsølve en glasplade for på denne måde at få sig et spejl. Han gik på Internettet, og her fandt han et par opskrifter. De var egentlig ret ens, så han gik i gang. I en ret sjusket gengivelse, kan fremgangsmåden gengives således:
Sølvnitrat opløses i vand. Det er relativt store mængder, der bruges: 30 g og 20 g.
Der tilsættes ammoniakvand. Lidt efter lidt. Først dannes der et sortebrunt bundfald. Men så sættes der mere til, og man får en vandklar væske. Den ene opskrift regner med, at der skal bruges ca. 90 mL, den anden regner med 250 mL. Den fremkomne opløsning kaldes ammoniakalsk sølvopløsning.
Til den ammoniakalske sølvopløsning sætter man druesukker. I den ene opskrift regnes med 15 g i den anden 60 g.
I løbet af en halv snes minutter dannes et sølvspejl.
Uheldet
Eksperimentator fremstillede den ammoniakalske sølvopløsning i overensstemmelse med opskriften. Han kom nu ikke i gang med forsølvningen den dag, det varede en halv snes dage. Væsken var uklar, så et eller andet bundfald var dannet, men da opskrifterne omtalte en uklarhed, hældte han væskerne sammen og forlod lokalet.
En voldsom eksplosion indtraf. Reaktionskarret blev knust, væske, glasskår og partikler havnede på gulvet. Da han tog en kost og begyndte at feje, så knitrede det, som om der optrådte minieksplosioner.
Hvad er det? Spørger eksperimentator. Svaret er: Knaldsølv. Og vær glad for, at det ikke gik værre.
Berthollet
Claude Louis Berthollet (1748-1822) opdagede i 1788, at der dannes et bundfald, når opløsninger af sølvnitrat i ammoniakvand opvarmes eller henstår i nogle timer. Når bundfaldet bliver tørt, eksploderer det. Det fik senere navnet Berthollets Knaldsølv. Berthollet skrev, at knaldsølv overgår krudt og knaldguld i sprængkraft. Han havde udført forsøg med ca. 1 gran (54 mg) knaldsølv, som eksploderede og knuste det glaskar, det blev opbevaret i.
Berthollet hørte med til kredsen af kemikere, der skabte Den kemiske Revolution. Sammen med Bonjour indførte han i 1785 blegning af tøj med oxygeneret søsaltsyre (dichlor, Cl2). 1789 blev blegemetoden ændret, idet gassen blev opløst i en mættet opløsning af potaske (kaliumcarbonat, K2CO3). Af en varm opløsning udfældede han i 1788 oxygeneret søsaltsur potaske (kaliumchlorat, KClO3). Berthollet mente, at han havde fået fremstillet et stof, der kunne bruges i stedet for salpeter ved fremstilling af krudt. Det var ikke nogen god idé: En fabrik sprang i luften, og to mennesker blev dræbt.
Berthollet beskæftigede sig i disse år med meget giftige og eksplosionsfarlige stoffer.
En lille bemærkning i forbifarten: Claude Louis Berthollet findes omtalt i mange fremstillinger af kemiens historie, og jeg har valgt at anføre hans navn, som i den normalt pålidelige Chambers Concise Dictionary. Andre steder anføres fornavnene i modsat rækkefølge som Louis Claude Berthollet. Crell stavede hans efternavn Bertholet. Det er ikke nemt at være historiker.
Tollens
Bernhard Tollens (1841-1918) hører til i Den klassiske Kemi. Han var i 1873-1918 professor i landbrugskemi i Göttingen. Sammen med sine elever gennemførte han i disse år en række betydningsfulde undersøgelser af sukkerarter.
Ved forsøgene benyttedes ammoniakalske sølvopløsninger til påvisning af reducerende stoffer. Sattes et reducerende stof til den ammoniakalske sølvopløsning, blev dennes sølv(I) reduceret til frit sølv sølv(0). Denne udstrakte anvendelse førte til, at en ammoniakalsk sølvopløsning fik navnet Tollens’ Reagens.
Det fredelige forløbs kemi
Sølv(I)nitrat AgNO3(s) opløses i vand. Der tilsættes ammoniakvand. Først fremkommer der et sortebrunt bundfald af sølv(I)oxid
2Ag+(aq) + 2NH3(aq) + H2O(l) = Ag2O(s) + 2NH4+(aq)
Tilsættes der mere ammoniakvand, vil bundfaldet gå i opløsning under dannelse af den komplekse sølv(I)diamminion
Ag2O(s) + 2NH3(aq) + H2O(1) = 2Ag(NH3)2+(aq) + 2OH-(aq)
Tollens’ reagens.
Reduktionsmidler er elektrondonorer. Sølvdiamminionen er en elektronacceptor. Hyppigt bruges Tollens’ reagens ved aldehyder, der oxideres til carboxylationer
RCHO(aq) + 3OH-(aq) = RCOO-(aq) + 2H2O(l) + 2e-
Sølv(I)ioner reduceres til frit sølv ved tilførsel af elektroner
Ag(NH3)2+(aq) + e- = Ag(s) + 2NH3(aq)
Gennemføres dette forsøg, vil sølvet dels udskille sig som bittesmå partikler i væsken og dels sætte sig på forsøgskarrets sider og gøre dem spejlende.
Eksplosionsforløbet
Under reaktionerne i Tollens’ reagens sker der mange ting. Ud over de anførte reaktioner kan der i en ammoniakalsk sølvopløsning ved forholdsvis langsomme reaktioner dannes flere ubehagelige stoffer.
Sølv(I)nitrid Ag3N (sølv(I)azantriid) er hovedbestanddelen af Berthollets Knaldsølv, men dette indeholder også sølv(I)imid Ag2NH (sølv(I)azandiid) og sølv(I)amid AgNH2 (sølv(I)azanid)
Dannelserne kan beskrives ved reaktionerne
Ag(NH3)2+ + OH- = AgNH2 + NH3 + H2O
2AgNH2 = Ag2NH + NH3
3Ag2NH = 2Ag3N + NH3
Håndbøgerne omtaler disse stoffer som ekstremt voldsomme eksplosivstoffer. Under eksplosion spaltes de til deres bestanddele
2AgNH2(s) = 2Ag(s) + N2(g) + 2H2(g)
Ag2NH(s) = 2Ag(s) + N2(g)+ H2(g)
2Ag3N(s) = 6Ag(s) + 3N2(g)
Spontan frigørelse af en stor mængde energi og et stort volumen gas. Det er ekstremt farligt.
Lad være
Hvis du ikke er professionel kemiker og har sikker viden om, hvorledes man arbejder med farlige stoffer, må du ikke gå i gang med forsøg af denne type.
Litteratur
BERTHOLLET, C.L. 1788: Bereitungsart des Knallsilbers Chemische Annalen [2]: 390
BOSTRUP, O. 1997: Bernhard Tollens og Tollens’ reagens Dansk Kemi 11: 30
GMELIN 1971: Handbuch der anorganische Chemie Ag, Bd. 1: 143
MILLAR, D. mfl. 1989: Concise Dictionary of Scientists (Cambridge: Chambers): 48-49
