|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЗАВАЖЛИВІ ДОСВІДИ БУДИНКУ
Скло та емаль. Хімічні експерименти
Цікаві досліди вдома / Досліди з хімії для дітей Значки, брошки, різні прикраси та багато предметів побуту покривають емаллю – склом, нанесеним на метал. От і спробуємо приготувати скло. Для цих дослідів потрібна спеціальна піч. Вже з цієї причини виготовленням скла не можна займатися вдома. Але, крім того, потрібні й навички у роботі з гарячими розплавами, тож досліди, безумовно, треба проводити у присутності старших. На заводах та в хімічних лабораторіях скла одержують із шихти - ретельно перемішаної сухої суміші порошкоподібних солей, оксидів та інших сполук. При нагріванні в печах до дуже високої температури, нерідко вище за 1500 °С, солі розкладаються до оксидів, які, взаємодіючи між собою, утворюють силікати, борати, фосфати та інші стійкі при високих температурах сполуки. Разом вони складають скло. Ми готуватимемо так звані легкоплавкі стекла, для яких достатньо лабораторної електричної печі з температурою нагріву до 1000 °С. Ще знадобляться тиглі, щипці тиглів (щоб не обпектися) і невелика рівна плита, сталева або чавунна. Спершу ми зваримо скло, а потім знайдемо йому застосування. Перемішайте шпателем на аркуші паперу 10 г натрію тетраборату (бури), 20 г оксиду свинцю і 1,5 г оксиду кобальту, просіяних через сито. Це і є наша шихта. Пересипте в невеликий тигель і ущільніть шпателем так, щоб вийшов конус з вершиною в центрі тигля. Ущільнена шихта повинна зайняти в тиглі не більше трьох чвертей обсягу, тоді скло не проливатиметься. Щипцями поставте тигель в електропіч (тигельну або муфельну), нагріту до 800-900 ° С, і зачекайте, поки шихта не сплавиться. Про це судять із виділення бульбашок: як тільки воно припинилося, скло готове. Дістаньте тигель щипцями з печі і відразу вилийте розплавлене скло на сталеву або чавунну плиту з чистою поверхнею. Охолоджуючи на плиті, скло утворює злиток синьо-фіолетового кольору. Щоб отримати скло інших кольорів, замініть оксид кобальту на інші фарби, що офарблюють. Оксид заліза(ПІ) (1-1,5 г) пофарбує скло в коричневий, оксид міді(П) (0,5-1 г)-в зелений, суміш 0,3 г оксиду міді з 1 г оксиду кобальту та 1 г оксиду заліза (III)-в чорний колір. Якщо взяти тільки борну кислоту і оксид свинцю, то скло залишиться безбарвним і прозорим. Поекспериментуйте самі з іншими оксидами, наприклад хрому, марганцю, нікелю, олова. Скло подрібніть маточкою у фарфоровій ступці, Щоб не поранитися осколками, обов'язково обмотайте руку рушником, а ступку з маточкою прикрийте чистою ганчіркою. Зсипте дрібний скляний порошок на товсте скло, додайте трохи води та розітріть до сметанообразного стану курантом - скляним або порцеляновим диском з ручкою. Замість куранта можна взяти маленьку плоскодонну ступку або полірований шматок граніту – так робили старі майстри, коли розтирали фарби. Отриману масу називають шлікером. Його ми наноситимемо на поверхню алюмінію приблизно так само, як це роблять, виготовляючи прикраси. Очистіть поверхню алюмінію наждачним папером та знежиріть кип'ятінням у содовому розчині. На чистій поверхні прокресліть скальпелем або голкою контур малюнка. Поверхню за допомогою звичайного пензлика покрийте шлікером, просушіть над полум'ям, а потім нагрівайте в тому ж полум'ї, поки скло не наплавиться на метал. У вас вийде емаль. Якщо значок невеликий, його можна покривати шаром скла та нагрівати в полум'ї повністю. Якщо виріб більший (скажімо, табличка з написом), то треба розбити його на ділянки і наносити скло на них по черзі. Щоб колір емалі був інтенсивнішим, нанесіть скло повторно. У такий спосіб можна отримувати не тільки прикраси, а й надійні емалеві покриття для захисту алюмінієвих деталей у різноманітних приладах та моделях. Так як у цьому випадку емаль несе додаткове навантаження, металеву поверхню після знежирення та промивання бажано покрити щільною оксидною плівкою; для цього достатньо потримати деталь 5-10 хв у печі з температурою трохи нижче за 600 °С. Зрозуміло, на більшу деталь шлікер зручніше наносити не пензликом, а з пульверизатора або просто поливом (але шар має бути тонким). Підсушіть деталь у сушильній шафі при 50-60 °С, а потім перенесіть в електропіч, нагріту до 700-800 °С. А ще з легкоплавкого скла можна приготувати забарвлені пластинки для мозаїчних робіт. Шматки битого порцелянового посуду (їх вам завжди дадуть у посудному магазині) облийте тонким шаром шлікера, просушіть при кімнатній температурі або в сушильній шафі і наплавте скло на пластинки, витримуючи їх в електропечі за температури не нижче 700 °С. Освоївши роботу зі склом, ви можете допомогти своїм колегам з біологічного гуртка: там нерідко виготовляють опудало тварин, а для опудал потрібні різнокольорові очі. У сталевій плиті товщиною близько 1,5 см висвердлить кілька заглиблень різних розмірів з конічним або сферичним дном. Тим же способом, що й раніше, сплавте різнокольорове скло. Гами, мабуть, вистачить, а щоб змінити інтенсивність, трохи збільште або зменшіть вміст добавки, що фарбує. Невелику краплю яскравого розплавленого скла помістіть у поглиблення сталевої плити, потім налийте скло кольору райдужної оболонки. Крапля увійде в основну масу, але не змішається з нею - так будуть відтворені і зіниця, і райдужна оболонка. Охолоджуйте вироби повільно, не допускаючи різких перепадів температур. Для цього затверділі, але гарячі "очі" дістаньте з форми підігрітим пінцетом, покладіть в пухкий азбест і вже в ньому охолодіть до кімнатної температури. Звичайно, легкоплавким склам можна знайти й інші застосування. Але чи не краще, якщо ви шукаєте їх самі? І на завершення дослідів зі склом, користуючись все тією ж електропіччю, спробуємо перетворити звичайне скло на кольорове. Природне питання: чи не можна у такий спосіб зробити сонячні окуляри? Можна, але навряд чи це вдасться вам з першого разу, тому що процес примхливий і потребує деяких навичок. Тому беріться за окуляри тільки після того, як потренуєтесь на шматочках скла і переконайтеся, що результат відповідає очікуванням. Основою фарби для скла буде каніфоль. З гуматів, солей кислот, що входять до складу каніфолі, ви раніше готували сикативи для олійних фарб. Знову звернемося до гуманат, тому що вони здатні утворювати на склі тонку рівну плівку і служити носіями барвника. У розчині їдкого натру концентрацією близько 20% розчиняйте при помішуванні і пам'ятаючи, звичайно, про обережність, шматочки каніфолі, поки рідина не стане темно-жовтою. Відфільтрувавши, додайте трохи розчину хлориду заліза FeCl3 чи іншої солі тривалентного заліза. Майте на увазі, що концентрація розчину повинна бути невеликою, сіль не можна брати надлишку - осад гідроксиду заліза, який у цьому випадку утворюється, нам завадить. Якщо ж концентрація солі невелика, то утворюється червоний осад гумату заліза - він там і потрібен. Відфільтруйте червоний осад і висушіть його на повітрі, а потім розчиніть до насичення в чистому бензині (не автомобільному, а бензині-розчиннику) ще краще було б взяти гексан або петролейний ефір. Пензликом або пульверизатором пофарбуйте поверхню скла тонким шаром, дайте підсохнути і покладіть на 5-10 хв у піч, нагріту приблизно до 600 °С. Але каніфоль відноситься до органічних речовин, а їм такої температури не витримати! Правильно, але саме це і потрібно – нехай органічна основа вигорить. Тоді на склі залишиться найтонша плівка оксиду заліза, добре зчеплена з поверхнею. І хоча оксид загалом непрозорий, в такому тонкому шарі він пропускає частину світлових променів, тобто може служити світлофільтром. Можливо, світлозахисний шар здасться вам занадто темним або, навпаки, надмірно світлим. У такому випадку поваріюйте умови досвіду - трохи збільшіть або зменшіть концентрацію розчину каніфолі, змініть час та температуру випалення. Якщо ж вас не влаштовує колір, в який прикрашене скло, замініть хлорид заліза на хлорид іншого металу, але неодмінно такого, оксид якого яскраво забарвлений, наприклад хлоридом міді або кобальту. А коли технологія ретельно відпрацьована на шматочках скла, можна без особливого ризику зробити перетворення звичайних окулярів на сонячні. Не забудьте тільки вийняти шибки з оправи - пластмасова оправа не витримає нагрівання в печі так само, як каніфольна основа. Автор: Ольгін О.М.
▪ Виявлення вуглекислого газу в повітрі, що видихається ▪ Стара батарея та її вторинна зарядка
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Бензинові та дизельні двигуни будуть під забороною ▪ Під час гри мозок батьків та немовлят синхронізується ▪ Місяць запобіжить світовій енергетичній кризі ▪ Синхронізація сяйва світлячків
▪ розділ сайту Найважливіші наукові відкриття. Добірка статей ▪ стаття Я людина, і ніщо людське мені не чуже. Крилатий вислів ▪ стаття Як перський цар Дарій I сприяв дотриманню законів у своїй державі? Детальна відповідь ▪ стаття КВ перетворювач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Загіпнотизована хустка. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві досліди з фізики:
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page