Een excursie met de aardrijkskunde klas
In november 2019 ging ik op excursie met mijn aardrijkskunde klas. We gingen naar een basaltgroeve waar ons werd verteld dat er ijzer(oxide) en kalksteen (calciumcarbonaat) in de basaltstenen kon zitten. We gingen ook naar een grote muur met allerlei soorten stenen. Het is gemakkelijk te geloven en soms is het ook gemakkelijk te zien dat er verschillende soorten stenen en mineralen in het basalt en andere stenen aanwezig zijn, maar het is veel leuker om dit te bewijzen met wat experimenten.
Hiervoor wilden we met een groep vrienden een ‘draagbaar lab’ samenstellen voordat we vertrokken. Hoewel ik er erg enthousiast over was, is veiligheid voor mij het belangrijkste om aan te denken. Daarom hebben we eerst met onze docent gesproken om te kijken of we toestemming konden krijgen om tijdens de reis wat experimenten te doen. Communicatie bleek daarbij het sleutelwoord. Onze docent stond ons toe materialen voor experimenten mee te nemen op de reis als we beloofden de groep te leren wat we aan het doen waren. Hier werden we blij van, we hadden toestemming en we gingen mensen entertainen met Scheikunde!
In totaal hebben we er twee weken over gedaan om toestemming te krijgen, mogelijke experimenten te bedenken, te bedenken wat we daarvoor nodig zouden hebben, ervoor te zorgen dat het mogelijk was om chemicaliën mee te nemen en daadwerkelijk alles in te pakken.
Ik had een etui, die je op de onderstaande afbeelding kunt zien, om de spullen makkelijk op te bergen. Ik vulde deze met pipetten, pH-teststrips, handschoenen, een pen om dingen op te schrijven, een permanentmarker om op glaswerk te schrijven en plastic zakken om monsters mee naar huis te nemen. Ook heb ik een zakje gemaakt met flesjes om watermonsters mee te nemen en bakjes voor zandmonsters. Tenslotte had ik een grote afsluitbare fles meegenomen om het afval dat we tijdens experimenten maakten in te doen. Alles wat we gebruikten kon in het riool omdat we lage concentraties en kleine hoeveelheden gebruikten, maar op de meeste plaatsen waar we naartoe gingen was er geen riolering aanwezig. Door de fles te gebruiken konden we dingen gemakkelijk opruimen en het milieu sparen door deze dingen niet in de natuur te lozen.
De experimenten tijdens de reis
Het eerste experiment dat we deden was in de basaltgroeve. De meest voor de hand liggende dingen die in het basalt te vinden waren, waren ijzer en kalksteen. Om dit te bewijzen, hebben we verschillende kleine stukjes afgebroken. De stukjes met de meeste kans op ijzer waren een beetje oranje, terwijl die met kalksteen een beetje wit waren. We losten alle brokken op in aparte glazen in zoutzuur (lage molariteit voor de veiligheid). Een van de oplossingen werd oranje, waardoor duidelijk werd dat het waarschijnlijk ijzer bevatte. Terwijl er wat natriumhydroxidevlokken werden toegevoegd, begon het mengsel op te warmen en begonnen zich enkele neerslagen te vormen. Als we naar de kleur van de neerslagen keken, konden we zien dat dit ijzer (II/III) hydroxide was. De steenbrokken in het andere glas, waarvan vermoed werd dat ze kalksteen bevatten, begonnen onmiddellijk te borrelen toen zoutzuur werd toegevoegd. Door deze reactie konden we concluderen dat er inderdaad kalksteen in zat. De molecuulformule voor kalksteen is CaCO3. Bij reactie met zoutzuur komt CO2 vrij, waardoor de bellen ontstaan. Na deze reactie voegden we een oplossing toe met sulfaat erin en zagen een suspensie ontstaan. Een deel van de calciumionen sloeg neer met het sulfaat, waardoor de oplossing een suspensie vormde. Het feit dat dit gebeurde, maakt het nog makkelijker om te zeggen dat er calcium in de stenen zat.
Het tweede experiment dat we probeerden was met water uit een waterval. Deze waterval zette kalk af op de muur, dus onze hypothese was dat het water boven op de waterval meer kalk moest bevatten dan het water onder de waterval. We hebben geprobeerd dit te testen, maar de concentraties waren veel te laag, dus het werkte niet echt goed. Omdat we in de natuur niet over alle middelen beschikten om onze tests veilig uit te voeren, besloten we enkele monsters mee naar huis te nemen en in plaats daarvan onze tests in het laboratorium op school te doen.
De laatste plaats waar we heen gingen was een muur met allerlei soorten steen erin en een kalksteengrot. Vanwege het weer konden we geen experimenten doen, dus hebben we de tijd die we hadden geïnvesteerd in het nemen van zoveel mogelijk monsters.
De experimenten in het lab
Een paar weken na thuiskomst van de reis, vonden we wat tijd om experimenten te doen met de monsters die we mee hadden genomen. We gebruikten dezelfde methode om neerslagen te creëren. Eerst losten we de twee bruingekleurde monsters in een reageerbuis op met zoutzuur. Daarna voegden we natriumhydroxide toe aan de oplossingen om ijzer (II/III) hydroxide te maken. Zoals je op onderstaande foto kunt zien, kreeg een van de monsters een bruin/rode kleur, terwijl de andere grijs/wit werd. Hoewel het moeilijk te zien is, bevat deze buis ook een ijzerneerslag, hoewel het duidelijk is dat de donkere veel meer ijzer bevat.
Om er zeker van te zijn dat het gele poeder van kalksteen kwam, losten we het op in zoutzuur. Het begon meteen zo te borrelen dat het niets anders kon zijn dan kalksteen.
We hebben ook wat willekeurige dingen geprobeerd om te zien welk neerslag we konden krijgen. Omdat de monsters die we namen helemaal niet zuiver waren, konden we niet bepalen wat we hadden gemaakt, maar we hadden veel plezier en een rij reageerbuisjes met verschillende inhoud van alle kleuren als resultaat.
Tijdens deze reis kwam ik erachter dat het echt geweldig is om de overlappende delen van onderwerpen te gebruiken om de onderwerpen beter te begrijpen! Ik heb veel geleerd over zowel aardrijkskunde als regionale geochemie, dus ik kijk terug op een geslaagde reis!
Comments