Hallo,
fluffige Lebensmittel verdanken ihre Genese oftmals dem ordinären Backpulver. So trivial die Wirkung auch sein mag, steckt doch etwas subtilere Chemie dahinter.
Funktionsgewährende Bestandteile sind jedenfalls Natriumhydrogencarbonat und Dinatriumdihydrogendiphosphat.
Das Dinatriumdihydrogendiphosphat fungiert als mildes Säuerungsmittel, das dem Hydrogencarbonat die ,,Kohlensäure" austreibt.
Nach der Reaktion sollte, da das Dihydrogendiphosphat mit Wasser zum Dihydrogenphosphat reagiert, also ...
... ja was eigentlich vorliegen?
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/212899_17288077.jpg) (http://abload.de/image.php?img=kristall1und2zusammen48sp2.jpg)
Da die Kristalle nicht mehr carbonatisch reagieren, bestehen theoretisch drei Optionen:
1. (Tri)natriumphosphat-Dodecahydrat,
2. Natriumdihydrogenphosphat-Dihydrat,
3. (Di)natriumhydrogenphosphat-Dodecahydrat.
Nach GROTH bildet Nr. 1 trigonal einachsige Kristalle.
Nr.2 kristallisiert rhombisch mit 2V = 83°. Das würde soweit erst einmal passen.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/212899_37722553.jpg) (http://abload.de/image.php?img=achse1u2zusammen81uso.jpg)
Allerdings hat die Lösung dieser Kristalle sauer zu reagieren – ich messe einen deutlich basischen pH-Wert.
Bleibt Nr. 3, zu der ich keine Angabe zum Kristallsystem auftreiben kann.
Viele Grüße,
Heiko
Lieber Heiko,
wenn das Achsenbild von dem gezeigten Kristall stammt, ist rhombische Symmetrie sehr wahrscheinlich, allerdings kann der Achsenwinkel keinesfalls 83° betragen. Normale Mikroskop-Optik vorausgesetzt, sollte der Achsenwinkel Deines Interferenzbilds unter 50° sein.
Herzliche Grüße,
Olaf
(Di)natriumhydrogenphosphat-Dodecahydrat.
krisallisiert monoklin lieber Heiko. Schöne Achsenbilder
Liebe Ratgeber,
danke für die Hinweise, die nun das (Di)natriumhydrogenphosphat-Dodecahydrat sehr favorisieren: monoklin zweiachsig, alkalische Reaktion, passende Gesamtstöchiometrie.
Aus der Mutterlauge wachsen schnell ansehnliche Klunker, deren Flächenprofil mit dem 3,2er abbildbar ist:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/212955_26980646.jpg) (http://abload.de/image.php?img=aaa1q1sim.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/212955_32464667.jpg) (http://abload.de/image.php?img=aaa2z2sp3.jpg)
Achsenbilder liefern – jetzt fehlen mir natürlich die Vokabeln – die in ,,Kopflage" kristallisierten Nadeln:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/212955_55982936.jpg) (http://abload.de/image.php?img=aaa316sy8.jpg)
Viele Grüße,
Heiko
Lieber Heiko,
jetzt werde ich unverschämt und fordernd: kannst Du bitte ein solches "Kopfbild" einer Nadel mit der genau eingezeichneten Lage der Achsenebene zeigen. Es könnte ein Lehrbuchbeispiel für die Bestimmung der (monoklinen) Symmetrie aus der Kombination von Optik und Morphologie sein.
Herzliche Grüße,
Olaf
Lieber Olaf,
Du glaubst nicht, wie mich das ,,Zeuch" heute geärgert hat – machte partout keine ,,Kopfstände" mehr – und das, nachdem ein Schmelzversuch die Kronjuwelen ruiniert hatte ...
Als Notbehelf mag deshalb dieses rüftige (mundartlich fränkisch) Altpräparat dienen. Ich ahne, was Du mit ,,Lehrbuchbeispiel für die Bestimmung der (monoklinen) Symmetrie aus der Kombination von Optik und Morphologie" meinst – hoffe aber dennoch auf die Erläuterung aus Deiner Feder.
Viele Grüße,
Heiko
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213018_67090807.jpg) (http://abload.de/image.php?img=a17puqr.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213018_66368538.jpg) (http://abload.de/image.php?img=a2xwujh.jpg)
Lieber Heiko,
nun habe ich ja ein ganz schlechtes Gewissen, dass ich Dir Deine Freizeit ruiniere - und das noch zusätzlich, da das Ergebnis nicht das erhoffte ist: hier sind die Kristallkanten parallel zu der Auslöschungsstellung (oberes Bild, Normalstellung des Achsenbilds und E-W-Orientierung der beiden prominenten Kristallflächen). Wir nennen dies "gerade Auslöschung" und das ist eigentlich typisch für rhombische Kristalle, kommt jedoch auch in einigen Orientierungen monokliner Kristalle vor. Wir sind also leiderr nicht schlauer als zuvor....
Wäre die Auslöschung schief, hätten wir rhombische Symmetrie ausschließen können.
Trotzdem schöne Fingerübung und interessante Fragestellung.
Herzliche Grüße,
Olaf
Lieber Olaf,
ich bin mir des Wertes Deiner ,,Forscheraufträge" durchaus bewusst und möchte sie keinesfalls missen.
Der gestrige ,,Ärger" gründete auf dem Wunsch einer besseren Abbildungsqualität. Nachdem heute wiederum etliche Tropfen der Mutterlauge auf dem OT ohne die begehrte ,,Kopfschnitt-Lage" kristallisierten ...
... gehe ich jetzt noch einem letzten Verdacht nach.
Zwar sind am Boden des Mutterlaugen-Glases die gesuchten Morphen vorhanden, für ,,schöne" Interferenzbilder aber wohl schon zu dick.
Immerhin habe ich dabei heute gelernt, wie überflüssig doch die Bertrand-Linse ist, hat man nur an geeigneter Stelle eine Luftblase in der Eindeckung:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213043_23694519.jpg) (http://abload.de/image.php?img=dinatriumhydrogenphosv7udl.jpg)
Viele Grüße – und danke für die Erläuterungen zur geraden und schiefen Auslöschung,
Heiko
Lieber Heiko,
Zitatich bin mir des Wertes Deiner ,,Forscheraufträge" durchaus bewusst und möchte sie keinesfalls missen.
Einen besseren Mentor findest du sicher nicht - auch keinen strengeren! ;)
Spannend und schön, was du uns da bietest! Solltest du das Phosphat in Gramm-Mengen benötigen: es ist in meiner großen Liste vorhanden!
Lieber Heiko,
sehr schöne Beobachtung! Es handelt sich um das von Schröder van der Kolk empfohlene Verfahren zur Beobachtung von Interferenzbildern sehr kleiner Kristalle - ich selbst habe es noch nie praktiziert. Hier die Beschreibung aus Rosenbusch-Wülfing, Mikroskopische Physiographie, 1924:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures008/016%20Grafik1_zpsovlvwwqu.jpg)
Herzliche Grüße,
Olaf
Lieber Olaf,
danke Dir für die Zuordnung des beobachteten Phänomens.
Saubere ,,Kopflagen" auf dem OT erhalte ich momentan aus dieser ,,Stammlösung" nicht – warum auch immer. Weder der Kühlschrank noch ein erster Versuch zur Herabsetzung der Verdunstungsgeschwindigkeit brachten da Abhilfe. Ich bin schon so verzweifelt, dass ich über ein neu zu opferndes Backpulver-Tütchen nachdenke ...
Viele Grüße,
Heiko
Zitatdass ich über ein neu zu opferndes Backpulver-Tütchen nachdenke ...
alternativ wäre eine Spende - gegen Spendenbescheinigung - aus dem Süden der Republik um psychische Schäden bei einem liebenswert eifrigen Kollegen zu verhindern.
Auf dem Gefäß steht p.a Merck. Hoffentlich ist das sauber genug. 8)
Lieber Klaus,
gib zu, auch Du würdest fuchsteufelswild, wäre ein Befund nicht reproduzierbar.
Nun ist er es:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213146_39598739.jpg) (http://abload.de/image.php?img=dinatriumhydrogenphos97u8m.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213146_55867199.jpg) (http://abload.de/image.php?img=dinatriumhydrogenphosqfuau.jpg)
Tatsächlich aber erst mit einem neuen Tütchen – identische Ingredienzien, anderer Abfüller. Dies wiederum stimmt mich derart bedenklich, dass ich endlich auch über die Verwendung der Reinsubstanz nachdenke.
Bevor ich auf Dein dankenswerter Weise wiederholtes geäußertes Angebot eingehen möchte, lasse mich erst in meinem Fundus kramen – bin halt geizig – der Überblick ist längst verloren gegangen ...
Viele Grüße,
Heiko
Lieber Heiko,
Zitatbin halt geizig
Das weiß ich wohl. Ich habe gehört, wie du beim Kauf des schönen Mikroskops zäh um einen Preisnachlass gerungen hast ;D ;) ;D
Mit diesem Hintergrund habe ich dir doch freiwillig eine Reinstprobe als S P E N D E angedient. Ich habe hier einen einen Freundeskreis
Heiko der Erste gegründet, der als einziges Ziel hat dich und deine schönen Arbeiten zu unterstützen. Man kann Mitglied werden durch Überweisung von 100.- € auf das Konto
microhai Passwort
LetToRt Auf der
Oahu-Bank Honolulu
Lieber Klaus,
ich merke schon, Du nutzt meine ,,Notlage" aus.
Fast fürchte ich mich vor dem Kristallisationsgebaren des reinen (Di)natriumhydrogenphosphat-Dodecahydrats und der möglichen Ausschließlichkeit monokliner Nadeln.
Du darfst mir das Zeuch nur schicken, wenn Du im Misserfolgsfall gelobst, einen Aufsatz über ,,Die Wirkung kolloidal gelöster Amylose auf die Tracht sekundärer Alkaliphosphate" zu verfassen.
Ist das ein Angebot?
Viele Grüße,
Heiko
Lieber Heiko,
diese deine Forderung kompliziert die Sache, weil ich erst meine Anwälte bitten muss ein Gutachten zu erstellen und auf dieser Grundlage einen Vertragsentwurf auszuarbeiten. Meine Anwälte sind zur Zeit allerdings in London gebunden Brexit und so.. dauert also etwas. Wenn du allerdings von der Forderung absiehst schick ich einfach eine Probe an Heiko im Osten. Wird schon ankommen! ;)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213202_33094.jpg) (http://www.directupload.net)
Da freut sich der Heiko im Osten denn nun doch auf die Probe Klausens aus dem Südwesten.
Sollten die Klunker Schwierigkeiten machen, kann ich ja immer noch etwas digerierte Stärke zusetzen. ;D
Viele Grüße,
Heiko
Lieber Heiko,
unsere Spedition hatte auf einem 38 Tonner noch eine Palette frei. Ist schon unterwegs. Sie wird mit dem Gabelstapler direkt vor der Haustür abgesetzt. Du kannst ja dann mit einem Messer ein Loch in den Big-Bag stechen und die benötigte Menge rausrieseln lassen. Die nächsten Tage sollten ja trocken sein... ;D
Hallo ,,Kristallisations-Backpulver-Experten",
Auch ich beschäftige mich mit ,,Backpulver" eines allseits bekannten Herstellers, der dies in Tütchen verpackt, in kleinen Mengen seit vielen Jahrzehnten vertreibt. Ein wesentlicher Bestandteil ist, neben Stärke und Natrium-Hydrogen-Carbonat, Di-Natrium-Di-Hydrogen-Pyrophosphat. Auch mich interessiert dabei lediglich diese Komponente des Backpulvers, allerdings nicht wegen seiner Kristallform, sondern als Hilfsstoff zur Reinigung von Diatomeen (Abtrennung von Ton-Mineralien).
Zur Abtrennung des Pyrophosphats schwemme ich das Backpulver in kaltem dest. Wasser auf, warte bis die CO2-Entwicklung aufhört und zentrifugiere die unlösliche Stärke ab. Der klare, leicht rötliche (Stärkeabbau), leicht ,,basisch" reagierende Überstand sollte jetzt eine Mischung von Tri-Natrium-Mono-Hydrogen- und Di-Natrium-Di-Hydrogen-Pyrophosphat enthalten. (Beim Verdunsten des Wassers bilden sich große Kristall-Tafeln, wie in Bildern am Beginn des "Fadens" gezeigt.)
Hallo Heiko,
Zitat1:
ZitatNach der Reaktion sollte, da das Dihydrogendiphosphat mit Wasser zum Dihydrogenphosphat reagiert, also ...
... ja was eigentlich vorliegen?
Zitat2:
ZitatDa die Kristalle nicht mehr carbonatisch reagieren, bestehen theoretisch drei Optionen:
1. (Tri)natriumphosphat-Dodecahydrat,
2. Natriumdihydrogenphosphat-Dihydrat,
3. (Di)natriumhydrogenphosphat-Dodecahydrat.
Zitat3:
ZitatAllerdings hat die Lösung dieser Kristalle sauer zu reagieren – ich messe einen deutlich basischen pH-Wert.
Ich vermute mal, Deine Arbeitshypothese hat schon einen Fehler. Die Chemie der Phosphorsäuren ist recht kompliziert. Aber wie Du selbst schreibst, reagiert die Lösung nicht sauer, sondern eher basisch. Das deutet darauf hin, dass das Pyrophosphat nicht hydrolysiert wird und die Kristall-Tafeln Natrium-Pyrophosphate sind.
Warum sollte man in Backpulver Di-Natrium-Pyrophosphat verwenden, das ja bekanntlich aus Mono-Natrium-Di-Hydrogen-Phosphat durch thermische Wasser-Abspaltung hergestellt wird, wenn es beim ersten Kontakt mit Wasser wieder in Natrium-Phosphat hydrolysiert würde?
Gruß Carlos
Hallo Carlos,
wäre das nicht eine Quelle für das Phosphat: http://www.ebay.de/itm/500g-Trinatriumphosphat-Lebensmittelqualitat-E339-Natriumphosphat-/151668934348?hash=item23502c46cc:g:yCcAAOSwNSxVReKY ?
Viele Grüße
Rainer
Hallo Carlos,
ein ,,gemischtes Hydrogendiphosphat" hatte ich tatsächlich nie in Erwägung gezogen. Meine Vermutung bezüglich der Verwendung des Dinatriumdihydrogendiphosphats als mildes Säuerungsmittel im Backpulver bezog sich auf den ,,passenden" pH-Wert unter ,,Teigbedingungen", wo recht kleine Gasbläschen gewünscht sind.
Zur Klärung der Identitätsfrage dürfte der Kristallisationsversuch einer Reinsubstanz beitragen.
Danke für Deinen Hinweis und viele Grüße,
Heiko
Hallo Heiko,
Zitatein ,,gemischtes Hydrogendiphosphat" hatte ich tatsächlich nie in Erwägung gezogen.
Offensichtlich habe ich mich nicht klar genug ausgedrückt, sorry. Meine Bedenken gehen dahin, dass das Pyrophosphat-Anion, das ja eine P - O - P Bindung enthält, nicht hydrolisiert wurde.
Reaktionsgleichungen:
1. Bildung: 2Na H2 PO4 + Energie ergibt Na2 H2 PO7 + H2O (entweicht als Gas)
2. Reaktion Di-Natrium-DI-Hydrogen-Pyrophosphat
mit "Bicarbonat" (in Wasser als Lösemittel): Na2 H2 PO7 + Na H CO3 ergibt Na3 H PO7 + H2O + CO2 (entweicht als Gas)
Entscheidend ist nun 1. das molare Verhältnis von Bicarbonat zu Di-Natrium-Di-Hydrogen-Pyrophosphat im Backpulver und
2. (nur für den PH-Wert entscheidend) Wie weit das Na-Bicarbonat bereits in "Soda", Wasser und CO2 bei der Lagerung des Backpulvers "zerfallen" ist. (Natrium-Bicarbonat enthält stets etwas "Soda.)
Nach meiner Beobachtung ist das molare Mischungsverhältnis (Bicarbonat zu Pyrophosphat) ca. 1 zu 1.
Deshalb ist in der Lösung in Wasser hauptsächlich Hydrogen-Pyrophosphat als Anion vorhanden. Verdunstet das Wasser, so kristalliert Tri-Natrium-Monohydrogen-Pyrophosphat (als Hydrat), wie von Dir im Bild gezeigt und von mir beobachtet, in großen Tafeln. (Also keine Mischkristalle!)
Gruß Carlos
Hallo Rainer,
Zitatwäre das nicht eine Quelle für das Phosphat:
Für die Reinigung von Diatomeen wird offensichtlich nicht Phosphat sondern Pyrophosphat benötigt. Für kristallographische Untersuchungen, wie sie Heiko macht, ist das sicher eine gute Option. Allerdings ist es das (stark basische) Tri-phosphat-12Hydrat und nicht das Di-Natrium-Hydrogen-Phosphat-12Hydrat, wie es Klaus anbietet.
Interessant finde ich: angeboten werden 500g "in nicht geöffneter Original-Verpackung", das Bild zeigt aber eine Packung mit 1kg. Gilt der Preis nun für 500g oder für die abgebildete Packung?
Gruß Carlos
Hallo Carlos,
der Anbieter hat auch: http://www.ebay.de/itm/500g-Tetranatriumpyrophosphat-wasserfrei-Tetranatriumdiphosphat-E450c-/151668475869
Das ist wohl das Richtige.
Viele Grüße
Rainer
Zitatnicht das Di-Natrium-Hydrogen-Phosphat-12Hydrat, wie es Klaus anbietet.
Also.. wenn jemand von mir Zitronensäure haben möchte, dann bekommt er Zitronensäure und nicht Essigsäure!
Wenn man Pyrophosphat möchte, dann sollte das deutlich gesagt werden... dann gibt es natürlich Pyrophosphat.
Aber das Na
2HPO
4 x 12 H
2O ist sicher morgen schon da!
Es ist heute schon da, lieber Klaus, herzlichen Dank.
Und es kristallisiert nicht wie die Backpulver-Lösung. Bislang habe ich nur sphäroides Wachstum beobachtet, keine Einkristalle.
In einem Streupräparat zeigte ein Kristall Zweiachsigkeit mit deutlich größerem 2V-Wert.
Carlos, ich stimme Dir zu, die Backpulver-Lösung enthält in der Hauptsache nicht das (Di)natriumhydrogenphosphat-Dodecahydrat.
Trinatriumhydrogendiphosphat ist dann sehr wahrscheinlich, da für die vollständige Deprotonierung der pH-Wert wohl nicht hoch genug ist.
Viele Grüße,
Heiko
Es war mir ein Vergnügen lieber Heiko.
Ich habe nur noch Na-Pyrophosphat, aber es ist nicht eindeutig vermerkt welches von den möglichen es ist Di-, Tri- oder Tera-Na?
https://de.wikipedia.org/wiki/Diphosphate
Das Risiko wollen wir dann doch nicht eingehen. Hilft nur noch einen 25kg Sack E 450b zu ordern! oder dann eben doch Backpulver. Sorry ich habe wirklich vieles, aber da kann ich nicht helfen.
Lieber Klaus,
gerne gebe ich zu, Anzeichen des Altersstarrsinns gelegentlich an meiner Person zu bemerken. Aber ist es nicht deutlich ,,eleganter", den Ausschluss durch den Nachweis zu ersetzen?
Da Du also ein ,,Na-Pyrophosphat" Dein eigen nennst, sollte doch der Protolysegrad mittels HCl bzw. NaOH gut handhabbar sein.
Falls Du meiner Argumentation soweit folgst, stellt sich nun die Frage eines neuerlichen (ruinösen) postalischen Versands ...
... oder die Beauftragung eines MicroLabs. :D
Was meinst Du?
Viele Grüße,
Heiko
Lieber Heiko,
das ist in Kiste 2 Nr A 20, laut der Exelliste, die mir meine chemische Tochter mal erstellt hat. Aber da ich die Kisten dauernd umschichte, kann es eine sein, die ganz unten im Stapel ist.
Und meine Chefin weigert sich mir beim Umschichten zu helfen. Wenn wir also Glück haben ist sie leicht zugänglich. Die 20.-€ Porto sind für mich ein Klaks, das ist nicht das Problem!
à demain! wie der Franzose sagt!
Hallo Heiko, hallo Klaus,
Bleibt noch die Frage, was soll denn kristallisieren? Dazu müsste man die "Löslichkeitsprodukte" der vier(!) Natrium-Pyrophosphate kennen. Wenn man "Pech hat", erwischt man aber wieder nur "Kristallgemische". ;D
Gruß Carlos
Hallo Carlos,
stellt man den pH-Wert so ein, dass der Backpulver-Lösung entsprochen wird, hoffe ich auf den Erhalt der Tri-Na-Variante.
Mono- und Di- sollten sauer reagieren. Tetranatriumdiphosphat hat wasserfrei hexagonal-einachsig zu kristallisieren, schmilzt bereits bei rund 100°C.
So mein einfacher Gedankengang.
Viele Grüße,
Heiko
Hallo Heiko
es war die 3. Kiste von oben in der 2. Reihe, also gut machbar:
Bei mir steht das Bild senkrecht. :o
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/213341_60757394.jpg) (http://www.directupload.net)
Hallo Heiko,
Mein letzter Beitrag war nicht ernst gemeint. Du hast doch bereits aus Backpulver große Tafel-Kristalle hergestellt. (PH fast neutral. Die sind einheitlich.)
Gruß Carlos
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/213653_36061654.jpg) (http://abload.de/image.php?img=kochsalz2verkl61q3t.jpg)
Et voilà, lieber Klaus & Carlos.
Nachdem die Neutralisation mit Salzsäure Unmengen an Kochsalz produzierte, siehe Foto oben, führte heute die Abstumpfung mit Phosphorsäure zum Erfolg.
Das Kriställchen ist zwar ziemlich dünn und (vielleicht auch deshalb) die Ausrichtung etwas ungenau, doch Gestalt und Interferenzmuster passen zu der Backpulverspecies und damit zum von Carlos postulierten Trinatriumhydrogendiphosphat x Hydrat.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/213653_2132807.jpg) (http://abload.de/image.php?img=1aaaverklcku2a.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/213653_20336235.jpg) (http://abload.de/image.php?img=4aaaverklc0jdm.jpg)
Viele Grüße,
Heiko
Hallo Heiko,
Freut mich, dass Du Erfolg hattest und Gestalt und Interferrenzmuster jetzt zusammenpassen.
Dennoch zwei "ketzerische" Fragen:
1.) Bild 1 zeigt NaCl-Kristalle? Ich arbeite bei meinen "Fraktionierungs-Versuchen" zur Ab- und Auftrennung von "Diatomeen" aus Sedimentproben sehr oft mit nahezu gesättigten Kochsalzlösungen. Bei der Kontrolle der Ergebnisse unter dem Mikroskop kristallisiert NaCl dabei häufig zwischen Deckglas und Objektträger, das sieht bei mir anders aus.
2.) Warum nimmst Du nicht Essigsäure (z.B. Essig-essenz, sollte wie "Backpulver" in der Küche verfügbar sein) zum "Abstumpfen"? Natrium-Acetat ist besser löslich und ein guter Puffer.
Gruß Carlos
Hallo Carlos,
das abgebildete Wachstumsmuster ist nicht untypisch, wenn NaCl aus dünner Schicht (ohne Deckglas) schnell kristallisiert. Die Identität ist über die Isotropie auch leicht überprüfbar.
Natriumacetat-Trihydrat ist selbst monoklin ...
Grüße, Heiko
unterscheidet sich das Backpulver sehr vom Natron (Soda)?
sind die unter Mikroskop auch unterschiedlich?
Hallo Lydia,
Natriumcarbonat (Soda) kann auch Freude machen. Polarisation bringt Farbe in's Bild und das Deckglas hält die Kristallschicht dünn:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/216335_5476372.jpg) (http://abload.de/image.php?img=natriumcarbonatwintery1u8n.jpg)
Probiere einfach einmal.
Grüße, Heiko