Plongeant dans la chimie des stylos de détection de contrefaçon, cette vidéo couvre diverses tentatives expérimentales visant à modifier leur réaction avec l’amidon. Il aborde également le contexte plus large de la détection de la fausse monnaie, soulignant les subtilités impliquées.
Les stylos détecteurs de contrefaçon utilisent une réaction amidon-iode pour identifier les faux billets. Mais pourriez-vous les tromper avec la chimie ? Dans l’épisode d’aujourd’hui, nous plongeons dans la chimie de l’iode, sa couleur et ses réactions d’horloge, tout en gagnant un peu d’argent supplémentaire.
Transcription vidéo :
Disons que nous voulions tromper ces stylos de détection de contrefaçon à des fins scientifiques, comment pourrions-nous faire en sorte que cette réaction ne se produise pas sur du papier normal ?
Vous tous, mon historique de recherche est en désordre.
(musique groovy subtile)
Je vous le dis, quelqu’un va regarder mon historique d’achats en ligne et se dire qu’elle imprime des factures et, je veux dire, techniquement, je l’ai fait.
Fabriquer de la fausse monnaie est une mauvaise chose, une erreur, une illégalité et une difficulté à faire, et si vous cherchez une vidéo explicative, ce n’est pas celle-là.
Est-ce que ça marche, ACS Legal ?
Pouvons-nous faire la vidéo maintenant ?
Ces stylos sont remplis d’une solution d’iode, généralement quelque chose comme de l’iode de potassium, pour aider l’iode non polaire à se dissoudre dans l’eau. Si vous les glissez sur un morceau de papier ordinaire, autre qu’une monnaie, qui contient de l’amidon, cela laisse une marque sombre, et c’est tout.
Ces stylos ne sont qu’une simple réaction entre l’iode et l’amidon.
Désormais, la plupart des papiers ordinaires, comme le papier d’imprimante, contiennent de l’amidon.
Si vous vous souvenez de notre épisode du pain moelleux, certains amidons étaient disposés en longs brins de molécules de glucose appelées amylose, qui peuvent se replier en hélices.
À l’intérieur du stylo, les ions iode et iodure se réunissent pour former un complexe triiodure.
Je sais, je sais, allons au tableau blanc.
OK, je t’ai eu.
Donc l’iode est l’élément, l’iodure est l’ion et le complexe triiodure en est trois ensemble.
J’ai compris?
Super.
Je crois que j’ai compris.
Équilibre.
Ceci est important car lorsque vous passez le stylo sur le papier, ces complexes de triiodure glissent à l’intérieur de l’hélice d’amylose et provoquent une couleur violet foncé ou brune.
C’est pourquoi vous pouvez obtenir la même réaction sur un féculent comme une chips.
Ainsi, l’iode et l’amidon équivalent à une marque brune sur du papier ordinaire, mais le papier-monnaie n’est pas du papier ordinaire.
Il s’agit en fait d’un mélange de fibres textiles et ne contient aucun amidon.
Ainsi, lorsque vous passez le stylo sur un vrai billet, il n’y a pas de changement de couleur car il n’y a pas d’amidon.
Le changement de couleur de l’iode dépend de ce dans quoi il est dissous.
En tant que solide, l’iode est une sorte de métal grisâtre avec une vapeur violette.
Si vous ajoutez un peu de solution d’iode à l’huile, vous pouvez voir cette très jolie couleur violette.
Il existe un monde dans lequel c’est violet.
La couleur que nous voyons, bien sûr, est la lumière réfléchie par les molécules.
Une partie de la lumière est absorbée, déplaçant les électrons dans leurs orbitales moléculaires, et une partie de la lumière rebondit, et ce que nous voyons est la lumière qui rebondit.
Donc, si les longueurs d’onde de la lumière absorbée changent,
la couleur que nous voyons peut également changer.
Et la couleur de l’iode change en fonction de son solvant.
Par exemple, lorsqu’elles sont ajoutées à l’eau, les solutions d’iode passent de cette sorte de couleur violette à une couleur plutôt jaune-brun.
Cela est dû en partie à l’interaction des électrons entre les molécules d’iode et d’eau.
Des complexes donneurs-accepteurs faiblement liés peuvent se former entre l’iode et l’eau, ce qui modifie la façon dont les électrons réagissent à la lumière entrante, modifiant les longueurs d’onde de la lumière absorbée et modifiant la couleur que nous voyons.
Désormais, lorsque la solution d’iode contenue dans les stylos réagit avec les molécules d’amidon sur le papier, vous obtenez ce genre de couleur violet-brun.
Et rappelez-vous comment j’ai dit que c’était probablement dû aux complexes de triiodure qui se glissaient dans les hélices d’amidon ?
Il se passe en fait un peu plus que cela ici, et les recherches sur les détails sont toujours en cours, parce que c’est vraiment cool.
Les stylos contiennent donc une solution d’iodure-iode très diluée, qui a peu ou pas de couleur.
Maintenant, il y a des molécules I2 qui flottent, des complexes de triiodure et de l’iodure de potassium.
Et en fait, tout cela est légèrement jaune pâle.
Mais lorsque les molécules de triiodure se glissent à l’intérieur des hélices d’amylose de l’amidon, les molécules I2 les suivent.
Les électrons qui absorbent la lumière entrante peuvent désormais facilement se déplacer entre les molécules I2 et I3, car elles sont côte à côte, modifiant non seulement la couleur de l’iode, mais également son intensité.
Vous pouvez désormais obtenir ces bleus vifs et ces bruns foncés que l’on voit lorsque l’on mélange de l’amidon et de l’iode.
Différentes longueurs de chaînes de polyiode à l’intérieur des hélices d’amylose ont été proposées, allant de trois à quatre, comme nous venons de le dire, jusqu’à 160.
Donc beaucoup de variabilité.
Une équipe de 2022 a étudié et suggéré que les chaînes courtes pourraient pénétrer dans l’hélice puis se réorganiser, provoquant des chaînes plus longues et pouvant également provoquer des modifications dans la structure de l’hélice elle-même.
L’interaction change également en fonction de la longueur et de la structure des hélices d’amylose, de la quantité d’eau présente et de la manière dont l’amidon lui-même a été purifié.
Il y a beaucoup de choses ici qui peuvent avoir un impact exact sur la couleur qui apparaît lorsque vous passez ce stylo sur le papier.
Quoi qu’il en soit, tout cela est cool, mais que se passe-t-il si nous voulons réellement empêcher cette interaction de se produire ?
Nous ne pouvons pas retirer l’iode des stylos, alors voyons si nous pouvons essayer d’extraire l’amidon du papier.
Tout d’abord, l’amidon est un polymère de molécules de sucre, nous pourrions donc essayer de le décomposer par la chaleur.
L’amidon se décompose à partir d’environ 280 degrés Celsiussoit environ 536 degrés Fahrenheit.
Mais mon four ne monte qu’à 500, et la température d’allumage du papier est d’environ 233 Celsius ou 451 Fahrenheit, donc je vais essayer de régler mon four à 425 et voir si peut-être nous pouvons le décomposer un peu, mais sans l’attraper. en feu.
(pan bang)
N’essayez pas ca a la maison.
J’ai également un professionnel du feu à portée de main, juste au cas où.
(bruit de conteneur)
(sonneries incorrectes)
Mais voici pourquoi la biochimie est ma préférée.
Combattez-moi, George.
Les enzymes catalysent les réactions en réduisant leur énergie d’activation, et il existe une enzyme qui catalyse la dégradation de l’amidon.
Amylase.
L’amylase prend cette réaction qui se produit à 233 degrés Celsius et la rapproche d’environ 65 à 75 degrés Celsius, ce qui est bien plus raisonnable.
Maintenant, votre broche contient en fait beaucoup d’amylase pour décomposer les amidons contenus dans les aliments.
Donc ce que je vais faire, c’est prendre ce morceau de papier et le lécher, non, ce n’est pas le cas.
Je ne vais pas faire ça.
Au lieu de cela, je vais prendre cette amylase que j’ai commandée sur Internet, ajouter 1/2 cuillère à café par gallon d’eau et y faire mijoter notre papier à environ 70 Celsius.
ou 158 Fahrenheit.
L’amylase décompose les chaînes d’amidon en sucres plus petits comme le maltose et le glucose.
Il y a des bulles qui se forment au sommet, et je me demande en fait si ces bulles sont petites, sucrées, je veux dire bien sûr, c’est parce que l’eau chauffe, mais peut-être que nous décomposons en fait de l’amidon en sucres là-bas. .
Euh, non.
Peut-être que ça a un peu fonctionné.
Non.
(sonneries incorrectes)
Maintenant, la levure crée et utilise également de l’amylase, donc si vous souhaitez le faire d’une manière beaucoup plus odorante, vous pouvez également essayer.
(sonneries incorrectes)
Alternativement, nous pourrions essayer d’empêcher l’iode d’interagir avec un amidon plutôt que de le décomposer.
Maintenant, nous pourrions essayer de le faire physiquement
avec quelque chose d’hydrophobe, comme de la laque.
(laque pour les cheveux siffle)
Oh-ho-ho-ho, ça n’a pas marché du tout.
Cela a presque accéléré la réaction.
La laque est un non.
(sonneries incorrectes)
Ou vous pouvez essayer la vitamine C.
Vitamine C, AKA, ascorbique acideréduit l’iode en ions iodure, qui sont fondamentalement incolores en solution.
Vous obtenez donc I2, 2I moins.
Ces hydrogènes apparaissent ici.
Réduction, chimie.
Nous pouvons donc vaporiser sur notre bec un peu de vitamine C dissoute dans de l’eau, le laisser sécher, puis essayer le stylo.
Courtiser.
La vitamine C a fonctionné.
(corriger les sons du buzzer)
Je ne peux pas m’attraper maintenant, agent du gouvernement.
Voilà comment fonctionne la réaction classique de l’horloge à l’iode, et en fait, je n’ai jamais fait cette expérience auparavant, et ça a l’air vraiment cool, alors nous allons le faire.
Je n’ai pas proposé cette version de la réaction de l’horloge à l’iode, j’en suis la version de Nile Red, parce que je ne l’ai jamais fait auparavant, et j’ai trouvé que celle-ci avait l’air bien.
Alors merci, Nigel.
Crédit là où le crédit est dû.
Dans un bécher, nous avons de l’eau, de l’iode et de la vitamine C.
C’est incolore parce que cette vitamine C signifie que nous avons des ions iodure.
Dans l’autre bécher, nous avons de l’eau, du peroxyde d’hydrogène et notre vieil ami l’amidon.
Si l’on mélange les deux liquides incolores, ils restent d’abord incolores, puis paf.
Je pense que ma concentration en iode est un peu trop faible.
(bips clairs)
(musique lumineuse et subtile)
Oh, l’autre, celui hors caméra vient de s’allumer.
Il y a de l’espoir, il y a de l’espoir, il y a de l’espoir.
(l’instructeur rit)
Bam, ils se transforment en un liquide sombre.
C’est parce que de multiples réactions se produisent ici.
Le peroxyde d’hydrogène transforme les ions iodure en I2 ou iode, mais tant qu’il y a de la vitamine C, l’iode continue d’être réduit en iodure.
Mais finalement, la vitamine C s’épuise, l’I2 se forme et s’associe à d’autres ions I-moins pour former les complexes triiodures dont nous avons parlé précédemment.
Ceux-là traînent avec de l’amidon, et bam, de la couleur.
Tellement cool.
De quoi parlait déjà cette vidéo ?
C’est vrai, de la fausse monnaie.
Parce que rien de tout cela ne se produit dans le papier-monnaie réel, car il ne contient pas d’amidon.
Le papier monétaire américain est fabriqué par Crane & Co.
Ils ont été triés sur le volet, sans mentir, par Paul Revere, pour faire
la première monnaie américaine,
et depuis, ils sont restés coincés.
Le papier est également traversé par des filaments de couleur rouge et bleue, ce qui le rend difficile à dupliquer, et Crane & Co ne vous le vendra pas.
Mais ce truc est du papier que j’ai acheté sur Amazon, vous pouvez donc acheter un papier qui pourrait déjà tromper un caissier fatigué et sous-payé qui essaie juste de terminer son quart de travail et de vérifier votre facture.
C’est vrai, c’est définitivement une couleur différente de celle du papier de l’imprimante.
Il y a donc le papier d’imprimante, puis le papier Amazon.
Voilà le vrai projet de loi, et je ne pense pas qu’il trompe qui que ce soit.
Je parie qu’ils l’aspergent d’un peu d’amidon à cet effet.
Et la plupart des vrais contrefacteurs n’achètent pas ce genre de choses.
Ils blanchissent les petites coupures pour obtenir le bon papier, puis y impriment des coupures plus grosses.
Ces stylos constituent donc l’une des méthodes de détection des contrefaçons les plus faibles pour plusieurs raisons.
Alors tout cela n’a servi à rien ?
Je veux dire, non, l’alchimie en valait la peine.
Vous avez appris quelque chose, n’est-ce pas ?
Je l’ai fait.
En fait, je n’ai pas encore essayé ce stylo sur ce papier.
De plus, fait amusant, ce papier est traversé par des filaments rouges et bleus.
Par exemple, vous pouvez simplement acheter avec des fibres rouges et bleues.
Que font-ils?
