Хімічний сторож. Веселий хімічний досвід будинку

ЗАВАЖЛИВІ ДОСВІДИ БУДИНКУ
Довідник / Цікаві досліди / Досліди з хімії

Хімічний сторож. Хімічні експерименти

Цікаві досліди з хімії

Цікаві досліди вдома / Досліди з хімії для дітей

Цей досвід ми назвали його хімічним сторожем, а суворіша його назва - хемотронний датчик. Хемотроніка – нова галузь науки, вона виникла на стику електроніки та хімії. На відміну від електроніки, вона вивчає процеси в рідині, де пересуваються іони. Так як іони набагато важчі за електрони, то хемотронні процеси йдуть повільніше. Але далеко не завжди швидкодія – найголовніше. Хемотрони дуже надійні, їм вже зараз знаходять багато застосувань.

Зрозуміло, що справжні хемотронні прилади складні. І все ж таки ви можете зробити модель одного такого пристрою - датчика. Насамперед, цікаво подивитися, як працюють хемотрони. До того ж цей датчик напевно співслужить вам добру службу.

Спочатку виготовте циліндричний корпус. Найкраще було б виточити його з оргскла на токарному верстаті, але це не обов'язково; корпус можна і склеїти з окремих пластин оргскла, у цьому випадку він буде прямокутним. Орієнтовний діаметр круглого корпусу-40 мм, а висота близько 20 мм. З торців циліндра треба виточити дві порожнини глибиною близько 5 мм і діаметром 30 мм, щоб між ними залишилася товстостінна перемичка. Безпосередньо під перемичкою просвердліть горизонтально отвір діаметром 2-3 мм для заливки електроліту та підберіть до цього отвору щільну пробку. Потім з протилежного боку корпусу просвердлить один під іншим ще три отвори для електродів діаметром трохи більше міліметра. Центральний електрод повинен перебувати у перемичці, верхній та нижній – у відповідних порожнинах.

Як електроди візьміть товсті грифелі для цангових олівців. Ті місця, де грифелі виходять із корпусу, треба загерметизувати якимось клеєм. Коли клей висохне, у перемичці просвердліть вертикально дуже тонкий наскрізний отвір діаметром не більше 0,5 мм. Вибираючи для нього місце, майте на увазі, що цей отвір обов'язково має пройти через середній грифель-електрод.

Прилад уже майже готовий. Залишилося лише приклеїти до нього зверху і знизу по тонкій мембрані з того еe оргскла, тільки невеликої товщини (0,3-0,5 мм). Поки що приклейте тільки нижню мембрану.

Тепер про електроліт. У половині склянки води розчиніть 20-30 г йодиду калію, а потім, трохи підігрівши розчин, додайте близько 1 г йоду. Через бічне, більш широкий отвір залийте цей електроліт всередину датчика, в нижню порожнину, стежачи за тим, щоб не залишилося повітряних бульбашок. Найлегше провести цю операцію медичним шприцом. Коли заповниться верхня порожнина, приклейте другу мембрану і остаточно загерметизуйте корпус, для чого вставте у впускний отвір заздалегідь приготовлену пробку і ретельно залийте її клеєм.

Хемотронний датчик працюватиме від батареї для кишенькового ліхтарика. Верхній та нижній електроди, що знаходяться в порожнині, з'єднайте з позитивним полюсом батареї, середній – з негативним. У ланцюг бажано включити реостат, а також вольтметр і мікроамперметр, які, як ви знаєте, можна замінити тестером.

За допомогою реостату (або опорів) встановіть напругу приблизно 0,8-0,9 В. Мікроамперметр, включений до ланцюга центрального електрода, покаже струм 200-300 мкА. Залишіть ланцюг замкненого годинника на десять-п'ятнадцять. Струм поступово знизиться до 10-20 мкА, що потрібно. Тепер датчик готовий до роботи.

Перевірити, як він діє, найпростіше так: подуйте на одну з мембран або торкніться її вістрям голки. Тієї ж миті стрілка мікроамперметра різко відхилиться вправо. Для ока рух мембрани непомітний, але датчик на нього відразу відреагував.

Пояснимо, чому так відбувається. Сила струму залежить від того, скільки йоду знаходиться біля негативного електрода-катоду. Під дією постійного струму під на катоді відновлюється, приймаючи електрони, а на аноді він знову утворюється з іонів. Тому йод ніби поступово перекачується від катода до аноду. Після зарядки датчика струм потроху падає, тому що негативний електрод залишається все менше йоду. Але тільки-но ви трохи, навіть слабким дотиком, зрушили мембрану, до катода надходить додаткова, нехай і дуже невелика, порція молекул йоду; датчик миттєво реагує: струм зростає.

Такі хемотронні прилади надзвичайно чутливі; ретельно виготовлені вони можуть іноді відреагувати буквально на лічені молекули. Їх чутливість використовують практично - коли сигнал слабкий та іншими способами його важко зареєструвати. Подібні хемотронні пристрої застосовують, наприклад, у медичних дослідженнях, у техніці – для підрахунку дрібних деталей, що рухаються на конвеєрі.

А чи не можна якось використовувати такий датчик будинку чи в школі? Звичайно можна. Чому б не перетворити його на прилад, який попереджатиме вас про прихід гостя? Для цього датчик достатньо поставити у дверях квартири, і він відгукнеться, як тільки гість доторкнеться до дверей.

Але, зрозуміло, один такий датчик сам по собі для цієї мети не надто зручний: треба весь час дивитися на мікроамперметр і чекати, поки відхилиться його стрілка. Однак до датчика можна пристосувати систему сигналізації – дзвінок або електричну лампу. Як це зробити – придумайте самі або порадьтеся з учителем фізики.

До речі, такий хемотронний "сторож" вдається використовувати для охорони важливих об'єктів, наприклад банків. Звичайно, в цьому випадку датчик аж ніяк не гостинний – він попереджає про небезпеку.

Автор: Ольгін О.М.

Рекомендуємо цікаві досліди з фізики:

▪ Вовчок, що гойдається

▪ Птичкина хитрість

▪ Нагріваємо міст

Рекомендуємо цікаві досліди з хімії:

▪ Цукор з тирси

▪ Морозний візерунок на склі

▪ Фараонові змії

Дивіться інші статті розділу Цікаві досліди вдома.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Вартість автомобільної електроніки зростає 26.06.2017

Кожен високотехнологічний автомобіль у 2022 році оснащуватиметься електронікою на загальну суму понад $6000, вважає старший аналітик IHS Markit Лука Де Амброджі (Luca De Ambroggi). Це призведе до того, що через п'ять років ринок автомобільної електроніки досягне обсягу $160 млрд. При цьому постачання напівпровідників для автопрому зросте на 7%, електронних пристроїв загалом – на 4,5%, а самих машин – на 2,4%.

Говорячи про найбільш помітні тенденції на ринку автомобільної електроніки, Лука Де Амброджі передбачив відхід виробників від традиційної архітектури на основі шини CAN у бік більш досконалих стандартів, що забезпечують обробку складніших даних, їх спільне використання та підвищений рівень захищеності.

Розвиток штучного інтелекту, на думку аналітика, дозволить проектувати повністю самоврядні транспортні засоби. Але, водночас, потрібно ще кілька років, щоб технології автопілота стали задовольняти вимоги безпеки, продуктивності та вартості. Наприклад, "розумні" системи повинні будуть вийти за межі розпізнавання об'єктів та навчитися прогнозувати події. Нині ж, на думку експерта, доопрацювання потребують навіть технології розпізнавання мови, які використовуються в бортових інформаційно-розважальних системах.

Проте, вже до 2025 року, згідно з прогнозом IHS Markit, стандартним автомобільним обладнанням стануть лідери, через що попит на них зросте до 35 млн. пристроїв на рік. За рахунок ускладнення систем допомоги водієві їхня вартість подвоїться, а ось ціни на прості камери кругового огляду, навпаки, скоротяться наполовину.

Інші цікаві новини:

▪ Зовнішній накопичувач DashDrive Durable HD650 для екстрималів

▪ Укладання асфальту за технологією Пентагону

▪ Електромобіль Volkswagen e-Golf

▪ Синтезована природна знеболювальна речовина

▪ Комп'ютерні мишки зможуть визначати емоційний стрес

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Загадки для дорослих та дітей. Добірка статей

▪ стаття Єфрейторський проміжок. Крилатий вислів

▪ стаття Ким був цар Едіп? Детальна відповідь

▪ стаття Фіга. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Ультразвукова кішка. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Несподіваний стрибок пробки. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт