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Kinetik im Kasten – kinetische Untersuchungen zur Oxidation von Brillantblau FCF mithilfe eines Smartphone-basierten Low-Cost-Photometers („Boxometer“)Kinetics in the box – kinetic experiments on the oxidation of brilliant blue FCF using a smartphone based setup (“boxometer”)
CHEMKON Pub Date : 2023-08-23 , DOI: 10.1002/ckon.202300017
Lars Czubatinski 1 , Fabienne Weisenburger 2 , Gabriele Hornung 2
Affiliation  

Der Artikel beschreibt eigens entwickelte Schulversuche anhand derer die zentralen Begriffe der Reaktionskinetik in der Oberstufe behandelt werden können. Als Modellreaktion dient das oxidative Bleichen von Brillantblau FCF mit Natriumpercarbonat. Die Konzentrationsänderungen im Verlauf der Reaktion werden mithilfe eines auf Smartphones basierten Versuchsaufbaus verfolgt. Dieser Aufbau wurde von uns entwickelt und stellt eine aus physikalischer Sicht optimierte Variante bereits gängiger, auf dem RGB-System basierender, Messverfahren („Smartphotometer“) dar. Da die eigentliche Messung bei unserem Versuchsaufbau in einem Karton stattfindet, nennen wir diesen „Boxometer“. Er erlaubt Messungen mit erstaunlicher Güte, die im gewählten Kontext in ihrer Aussagekraft den Messergebnissen eines Spektralphotometers ebenbürtig sind. Auf diese Weise konnten wir Versuche für die Schule entwickeln, die eine einfache Bestimmung der Reaktionsordnung und der Geschwindigkeitskonstanten k erlauben. Ebenso kann die Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstanten in kurzer Zeit experimentell dargestellt werden.

中文翻译:

盒子中的动力学——使用基于智能手机的低成本光度计(“Boxometer”)对亮蓝色 FCF 的氧化进行动力学研究

本文介绍了专门开发的学校实验,可用于涵盖高中反应动力学的核心概念。用过碳酸钠对亮蓝 FCF 进行氧化漂白作为模型反应。使用基于智能手机的实验装置跟踪反应过程中的浓度变化。该装置由我们开发,代表了基于 RGB 系统的常见测量方法的物理优化变体(“智能光度计”)。由于我们实验装置中的实际测量是在盒子中进行的,因此我们称之为“Boxometer”。它可以实现令人惊叹的测量质量,在选定的环境中,其重要性与分光光度计的测量结果相当。通过这种方式,我们能够为学校开发实验,从而可以简单地确定反应级数和速率常数 k。同样,速率常数的温度依赖性可以在短时间内通过实验来表示。
更新日期:2023-08-23
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