Bijtende vloeistof, explosief gas

Voor onderhoudende experimenten heb je niet per se een groot laboratorium nodig. Deze keer een proef waarbij je kokend hete, sterk bijtende, vloeistof gebruikt om een explosief gas te maken. Waterstof!

Op een veldje in het dorpje Ware, veertig kilometer ten noorden van Londen, herinnert een klein monumentje aan de eerste ballonvlucht boven Engeland. Die eerste vlucht, op 15 september 1784, nauwelijks tien maanden na de Montgolfière, de allereerste luchtballon ter wereld, staat op naam van de Italiaan Vincenzo Lunardi (1759–1806).

De Grote Lunardi was van top tot teen on-Engels; hij was knap, hij was goed gekleed en hij was flamboyant. Zo schokte hij tijdens een feestelijk diner zijn puriteinse Engelse toehoorders door een toast op zichzelf uit brengen: “I give you me, Lunardi, who all the ladies love.” Lunardi werd bovendien, zoals je van een flamboyante Italiaanse showman mag verwachten, omgeven door gefluister over financiële malversaties.

Om zijn vlucht te financieren, bedacht Lunardi een ingenieuze sponsormethode. Londenaren konden zijn ballon komen bekijken voor twee shilling en sixpence. Wie een guinea betaalde (ongeveer € 100 in hedendaags geld) mocht de ballon vier keer komen bekijken en had bovendien bij afvaart recht op een plaatsje op de voorste rij.

Op de dag van vertrek waren ongeveer 150.000 mensen samengestroomd om Lunardi’s ballonvlucht gade te slaan. Na twee uur vertraging, waarin het Londense publiek begon te muiten en er kleine relletjes uitbraken, stapte de avontuurlijke Italiaan, vergezeld door z’n hond en z’n kat, in het mandje onder zijn ballon en gooide hij de ankers los. Hij schoot onmiddellijk omhoog.

Terwijl het publiek toekeek hoe de ballon richting het noordwesten over de stad dreef, deed Lunardi zich in de mand tegoed aan kippenpootjes en champagne. Af en toe riep hij door zijn zilveren scheepstoeter naar mensen op straat en in de weilanden. Met speciale “luchtriemen” probeerde hij zijn ballon te roeien. Tot z’n kat het koud kreeg. Volgens overlevering gebruikte hij die luchtriemen om ter hoogte van North Mimms naar de grond te roeien. Daar gaf hij de rillende poes aan een verbaasde boerenmeid, waarna hij zijn tocht vervolgde.

Lunardi’s ballon was, net als de meeste andere luchtballonnen in die tijd, gevuld met het net ontdekte waterstofgas. Waterstof kun je maken door water met behulp van een batterij elektrolytisch te ontleden. Dat proces was uitgevonden door de Nederlandse arts Adriaan Paets van Troostwijk en zijn compagnon Jan Rudolph Deiman.

Het nadeel van die methode, waarvoor gebruik werd gemaakt van de net ontdekte Volta cel is dat het enorm langzaam is. Daarom maakten de vroege “airgonauten” hun gas door zink te laten reageren met zoutzuur of zwavelzuur.

Hetzelfde trucje werkt ook met aluminiumfolie en natronloog. Een kleine waarschuwing vooraf: natronloog (natriumhydroxide opgelost in water) is een bijtende vloeistof. Gebruik altijd (altijd!) handschoenen en een veiligheidsbril. De reactie met aluminiumfolie is bovendien zeer exotherm – er komt veel warmte bij vrij. Zoveel warmte dat er zelfs stoom kan ontstaan. Samengevat: we hebben het over een proef waarbij je kokend hete, sterk bijtende, vloeistof gebruikt om een explosief gas te maken. Je bent gewaarschuwd. Lees voor je van start gaat ook nog even de disclaimer op de website.

Afgezien van de reële gevaren, is de proef zelf vrij simpel: vul een erlenmeyer of een hittebestendige fles deels met water, roer er een paar kleine schepjes natriumhydroxide (gootsteenontstopper, verkrijgbaar bij de bouwmarkt) doorheen, voeg een paar (niet te grote) stukken aluminiumfolie toe. Vervolgens ontstaat (2 Al + 6 NaOH -> 2 Na₃AlO₃ + 3 H₂) waterstofgas dat je kunt opvangen in een ballon. Bevestig met een stukje tape een lucifer aan een lange stok steek de ballon aan – dan weet je direct waarom ballonvaarders tegenwoordig geen waterstofgas meer gebruiken.

Auteur: Ernst Arbouw