Marron sorprende haciendo desaparecer objetos con una misteriosa solución

Marron y su ciencia han vuelto a llenar de emoción y sorpresa el plató de 'El Hormiguero 3.0'. Cuatro pruebas han dividido su sección de tanto éxito en el programa donde Carlos Cuevas y Anna Castillo han sido los invitados de la noche.

Hoy hemos preparado dos experimentos empleando un elemento común: oxígeno en estado líquido.

Obtención oxígeno líquido:

Para obtener oxígeno líquido (-183°C) se hace circular oxígeno gas a través de un serpentín sumergido en nitrógeno líquido (-196ºC).

Gotas de oxígeno:

En este experimento observaremos cómo al verter oxígeno líquido sobre una superficie de agua se forman unas gotas que precipitan hacia el fondo para rápidamente volver a ascender.

Para analizar este experimento debemos comprender el principio de Arquímedes, que enuncia que: “Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido (líquido o gas) recibe un empuje ascendente, igual al peso del fluido desalojado por el objeto”. De esta forma un cuerpo menos denso que el agua flotará (experimenta un empuje mayor que la fuerza que ejerce la gravedad sobre el mismo), mientras que uno más denso precipitará hacia el fondo.

La densidad del oxígeno líquido es superior a la del agua (en concreto 1,141 g/cm³ frente a 1 g/cm³ para el agua), por lo que una gota de oxígeno se hundirá en el agua. Sin embargo, el oxígeno sólo puede permanecer en fase líquida a una temperatura muy baja (en concreto, el punto de ebullición es -182,96 °C a 1a atmósfera de presión), por lo que a medida que la gota comienza a hundirse también comienza a evaporarse, lo que podemos observar a través de la formación de una capa gaseosa alrededor de la gota, haciendo descender su densidad hasta que alcanza el punto de flotabilidad.

Combustión oxigenada:

En este experimento produciremos la combustión de unos trozos de galleta en oxígeno líquido.

El triángulo de fuego o triángulo de combustión es un modelo que describe los tres elementos necesarios para generar la mayor parte de los fuegos: un combustible (los trozos de galleta), un comburente (el oxígeno) y energía de activación que genere una alta temperatura (calor procedente de un soplete).​ Cuando estos factores se combinan en la proporción adecuada, el fuego se desencadena.

Para este experimento se realiza la combustión en una atmósfera rica en oxígeno, de forma que la reacción de combustión se producirá de forma muy rápida, liberando gran cantidad de energía en un breve periodo de tiempo.

Solución Piraña

La solución piraña es una mezcla de ácido sulfúrico (H2SO4), agua y peróxido de hidrógeno (H2O2), que se utiliza para limpiar los residuos orgánicos de los sustratos. La solución piraña es muy peligrosa, ya que es a la vez muy ácida y un oxidante fuerte.

Esto significa que la solución puede disolver fácilmente materia orgánica, y en caso de accidente, las consecuencias pueden ser extremadamente graves, pues es capaz de disolver la tela y la piel provocando quemaduras químicas graves en el proceso.

El nombre de piraña se debe al vigor con el que tiene lugar este proceso, similar al frenesí de un banco de pirañas alimentándose.

Manejo y preparación

Se usan comúnmente muchas proporciones de mezcla diferentes, proporciones de 3:1, 4:1, 7:1,... y todas se llaman pirañas. Nosotros haremos uso de diferentes proporciones en función del efecto deseado.

La solución de piraña debe prepararse con mucho cuidado. Es altamente corrosiva y un oxidante extremadamente poderoso. Todo el instrumental y las superficies deben estar completamente limpias de cualquier materia orgánica. Siempre debe prepararse agregando peróxido de hidrógeno al ácido sulfúrico lentamente, nunca al revés. La mezcla de la solución es extremadamente exotérmica. Si la solución se prepara rápidamente, hervirá instantáneamente, liberando grandes cantidades de gases corrosivos. Incluso cuando se hace con cuidado, el calor resultante puede hacer que la temperatura de la solución supere los 100 ° C, provocando una ebullición violenta de la solución. Existe además un riesgo de explosión incluso cuando se usa peróxido de hidrógeno en bajas concentraciones.

Aplicaciones

La solución piraña se usa con frecuencia en la industria de la microelectrónica y en ocasiones en laboratorios para limpiar cristalería, en especial cristalería sinterizada porque otros productos estropean este tipo de superficies. Además, se emplea para hacer que el vidrio sea hidrófilo al hidroxilar la superficie.

Pintando el agua

Hoy vamos a pintar con tinta sobre las superficie del agua. La técnica que utilizaremos proviene del arte centenario japonés “Suminagashi”. La palabra Suminagashi significa en japonés “tinta flotante” y se refiere a la técnica de estampar papeles, con patrones de tinta, que flotan sobre la superficie del agua.

El Suminagashi es la forma más antigua de marmoleado. El marmoleado es una técnica que pretende dotar al objeto que pintemos de una apariencia similar al mármol. El concepto es similar al de jaspeado.

Han sobrevivido ejemplares en templos y museos, alguno de ellos datados en 1150 d.C. Se empleaba en Japón para realizar fondos para caligrafía, así como decoración de papeles y textiles. La belleza de esta técnica reside en la naturaleza del agua, que hace imposible fijar o retener la tinta en un mismo punto de la superficie. Por eso no hay dos diseños iguales.

En nuestro caso utilizaremos un recipiente con agua, tinta y una sustancia que encontraremos en nuestra propia piel: la grasa o aceite.

La grasa, al tener una tensión superficial diferente a la de la tinta, la desplaza hacia el exterior haciendo que se forme un anillo. Este fenómeno se explica fácilmente por el Efecto Marangoni: al existir un gradiente de tensión superficial, aparece una fuerza que desplaza las moléculas en la superficie del líquido.

Algunos ejemplos de este fenómenos son el clásico plato con agua , pimienta y una gota de jabón, o las lágrimas que se forman en el interior de una copa de vino.

¡Descubre estos cuatro experimentos en el vídeo!