Індикатори, приймаючи один, то інший колір, допомагали нам відрізнити кислоту від основи. Наприклад, оцет від нашатирного спирту. Але часто цього замало. Як, скажімо, відрізнити одну кислоту від іншої? Для цієї дуже важливої ​​мети хіміки придумали і перевірили безліч реакцій, мабуть, для всіх більш-менш поширених речовин. Такі реакції завжди чимось помітні, вони дозволяють за якоюсь ознакою відразу і безпомилково визначити ту чи іншу речовину. Цією ознакою дуже часто є забарвлення.

З однією кольоровою реакцією, що допомагає пізнати одну поширену речовину, ти вже знайомий: крохмаль, що міститься в багатьох рослинах, синіє у присутності крихітної добавки, навіть слідів йоду. На жаль, це рідкісний випадок, а для більшості хімічних аналізів потрібні речовини, які, мабуть, тобі ніде не купити. Але, втім, дещо можна вигадати...

Ось, скажімо, аміак, водний розчин якого, нашатирний спирт, ти вже купував у аптеці. Як дізнатися аміак? По-перше, по запаху: один раз понюхаєш – назавжди запам'ятаєш. Та тільки не завжди зручно нюхати (а іноді просто неможливо). Тоді – кольорова реакція.

Кинь у склянку або склянку з водою кілька крупинок мідного купоросу і розмішай як слід. Розчин має бути блідо-блакитним; якщо ж він виявиться темним, розведи його водою. У цю блідо-блакитну рідину влий трохи нашатирного спирту. Розчин відразу стане яскраво-синім. Це аміак, з'єднавшись із мідним купоросом, утворив таку яскраву речовину. І видав себе із головою.

Інша реакція – теж із мідним купоросом. Приготуй у склянці розчин, але не такий блідий, як раніше, а яскраво-синій (тобто візьми більше мідного купоросу). Поклади в нього непотрібні залізні предмети – хоч би старі цвяхи чи шурупи, тільки не іржаві. І займися якими-небудь іншими справами, втім, іноді поглядаючи на розчин із цвяхами. Через деякий час ти помітиш, що розчин із синього став зеленим. А коли виймеш з нього цвяхи (але тільки не пальцями, а пінцетом або хоча б прищіпкою для білизни - це загальне правило на всі хімічні випадки), то побачиш, що вони стали мідно-червоними.

Коли цвяхи лежали в мідному купоросі, залізо поступово витісняло з нього мідь і ставало її місце. В результаті вийшов зелений залізний купорос. А куди було подітися витісненої міді? Хіба що осідати просто на цвяху. Що вона й робила, покривши цвях червоною мідною плівкою.

Щоб розпізнати деякі речовини, хіміки зазнають їх вогнем. Хитрість тут у тому, що багато прості речовини, які входять до складу складних речовин (наприклад, мідь - у мідний купорос, кальцій - у хлорид кальцію), мають властивість фарбувати полум'я.

Причому не в один і той же колір, а в різні кольори.

Якщо вдома є спиртування, можеш нею скористатися. А можеш узяти свічку. Але в будь-якому випадку роби досвід тільки за дорослих - з вогнем жарти погані! І будь уважний: поряд не повинно бути паперу, ганчірки та будь-яких інших речей, які легко спалахують.

Знайди м'яку тяганину, найкраще ніхромову - з цього дроту роблять спіралі електричних плиток, прасок і т. п. Звичайно, плитку або праску ламати для цього не треба; цілком згодиться і спіраль, що перегоріла, зі старого електричного приладу. У крайньому випадку купи найдешевшу спіраль у магазині електротоварів.

Не дуже довгий шматок спирали чварами і закріпи в якійсь тримці: наприклад, намотай один кінець дроту на олівець або затисни в прищіпці для білизни. На іншому кінці зроби маленьку петельку діаметром не більше ніж півсантиметра. Нагрій петельку на вогні і опусти її в склянку з чистою водою - це потрібно для того, щоб зволікання стало чистим, без забруднень, які можуть спотворити всю картину. Зроби так кілька разів, поки полум'я не перестане змінювати кольори при внесенні тяганини.

Візьми трохи кухонної солі - тієї самої, що в сільничці; її хімічне ім'я – хлорид натрію. Змішай сіль з рівною кількістю нашатирю (хлориду амонію). Не сплутай, будь ласка, нашатир із нашатирним спиртом: перший - білий порошок, що вживається при пайці, тому його продають у господарських магазинах; другий – рідина з різким запахом. У нашому досвіді, як і при паянні, нашатир очищає дріт і допомагає солі швидко випаровуватися.

У суміш солі і нашатирю капни дві-три краплі води, вмочіть дротяну петельку і внеси в полум'я. Воно відразу стане яскраво-жовтим. Так він реагує на натрій. Чесно кажучи, натрій навіть у малих кількостях змушує полум'я жовтіти, і особливих приготувань до цього досвіду можна було б і не робити: досить просто "посолити" полум'я. Але в інших випадках ретельна підготовка дуже бажана: не всі речовини діють на полум'я настільки ж енергійно.

Наступною речовиною може бути хлорид кальцію. Якщо в тебе є порошок, роби з ним так само, як описано вище. Якщо рідина, вмочіть очищену петельку прямо в неї. Кальцій забарвлює полум'я в яскраво-червоний колір, але біда в тому, що такі речовини рідко обходяться без домішок натрію, і в результаті жовте забарвлення пригнічує характерне червоне. Тому добре б запастися синім скельцем (або блакитними сонячними окулярами) і дивитися на полум'я через нього: синє скло затримує жовті промені. Це, до речі, корисно і під час розгляду полум'я коїться з іншими речовинами - й у яких виключена домішка сполук натрію.

Той же досвід, не забуваючи щоразу очищати дріт вогнем і водою, повтори з мідним купоросом та з трьома речовинами, які ти зможеш купити в аптеці: з хлоридом калію, оксидом цинку та борною кислотою (ця кислота тверда, її продають у вигляді порошку) . Подивися і запиши про всяк випадок, як змінюють колір полум'я речовини, до складу яких входять калій, цинк та бор. І в цих дослідах, якщо полум'я виявиться жовтим через домішку натрію, візьми блакитний фільтр.

Займемося чудесами іншого. Якщо раніше у вас з'являлося забарвлення, то тепер воно зникатиме.

У пляшечку з водою капні трохи синіх чорнил для авторучки, щоб розчин був блідо-блакитним. У ту ж бульбашку поклади потовчену таблетку активованого вугілля. Закрийте шийку пальцем і збовтайте суміш. Вона світлішає на очах. Справа в тому, що таке вугілля буквально вбирає своєю поверхнею молекули барвника, виймаючи їх із води. А коли забарвлена ​​речовина поглинута вугіллям, її, зрозуміло, вже не видно.

Спробуй поставити той же досвід з іншими барвниками, наприклад з чорнилом різних кольорів і з гуашевими фарбами (але у всіх випадках бери сильно розбавлені розчини).

Ти переконаєшся, що вугілля здатне поглинати багато речовин.

Така здатність притаманна не одному лише вугіллю. Деякі глини так і називають відбілюючими. Вологий порошок крейди теж вбирає фарби (і тому крейдою чистять іноді різні забруднені предмети). Можеш випробувати, як вбирають, поглинають фарбувальні речовини шматки промокального паперу, клаптики старої тканини, ґрунт із квіткового горщика. Або, скажімо, кукурудзяні палички. Якщо кілька паличок покласти в банку, в яку ти капнеш заздалегідь піпеткою краплю одеколону, а потім закрити банку кришкою, то хвилин через десять, відкривши кришку, ти не відчуєш запаху: його поглинула пориста речовина, з якої складаються кукурудзяні палички. Таке поглинання - чи кольору, чи запаху - хіміки називають адсорбцією.

Повернемося до кольору, який з'являвся, змінювався і зникав. Зараз він переходитиме від однієї речовини до іншої.

У пробірку або пляшечку налий приблизно на третину води і додай з десяток крапель йодної настойки, щоб вийшов не дуже темний, буруватий розчин. Поверх розчину налий стільки ж бензину (можливо, у вашому сімейному господарстві він є, а якщо ні, доведеться сходити до господарського магазину).

Проводячи цей досвід, а також будь-який інший, у якому братимуть участь бензин та інші горючі речовини, пам'ятай, що поблизу не повинно бути вогню – ні газового пальника, ні навіть сірника!

Закривши пляшечку пробкою, струси як слід його вміст і дай спокій на кілька хвилин. Бензин легший за воду, тому суміш розшарується: вода залишиться внизу, а бензин спливе вгору - він з водою не змішується. Але, пустившись нагору, він прихопить з собою і йод, тому що йод у воді розчиняється погано, а в бензині добре. В результаті нижній, водний, шар виявиться майже безбарвним, бензиновий – темно-бурим.

Акуратно, не перемішуючи, злий верхній, бензиновий, шар в інший пляшечку, закрий його пробкою і дай спокій. Тим часом приготуй трохи свіжої міді – такий досвід ти ставив нещодавно, занурюючи залізні цвяхи в розчин мідного купоросу. З цвяха, що почервонів у розчині, зіскреби старою ложкою або якоюсь залізкою наліт міді, що тільки-но осіла. Коли набереться щіпка червоного вологого порошку, всип його відразу ж у бульбашку з бензиновим розчином і знову закрий пробкою.

Тепер струси бульбашку кілька разів і спостерігай за забарвленням розчину. Через хвилину-другу вона зникне або щонайменше стане майже непомітною. Це йод вступив у реакцію з міддю, і при цьому вийшло безбарвне поєднання – йодид міді.

Такий же досвід можна поставити і зі шматочками мідної фольги (вона схожа на сріблясту алюмінієву фольгу, в яку загортають шоколад тільки червоного кольору). Однак у цьому випадку реакція йтиме набагато повільніше, і знадобиться струшувати розчин кілька хвилин, перш ніж забарвлення зникне.

Те, що відбувалося у бульбашці з йодом, коли в нього налили бензин, називається по-науковій екстракцією. Це дуже поширений прийом і не тільки в хімії. За допомогою розчинників екстрагують, витягають олію з насіння соняшника та ядер горіха. А коли екстракції піддають кавові зерна, то отримують коричневу рідину, з якої потім випарюють воду, і залишок - пухнастий порошок - розкладають у банки з написом "Розчинна кава".

Поставимо ще один досвід із екстракцією. Цього разу ми зробимо зелене безбарвним, а безбарвним зеленим.

Джерелом зелені нам послужать свіже листя будь-якої рослини: від салату до кропиви. Для прискорення справи можна розтерти лист-другий, але можна залишити їх незайманими - як хочеш. Поклади їх у тонкостінний стакан (обов'язково в тонкостінний: товстий, гранований, може луснути) і зали невеликою кількістю розведеного спирту. Можна взяти, скажімо, чарку горілки (таке її застосування - для хімічних дослідів - саме, на мою думку, правильне), а можна і одеколон: у ньому теж є спирт. Ти вже здогадався, мабуть, що буде далі. Але при кімнатній температурі спирт зеленітиме досить довго. Тому постав склянку в каструльку з гарячою водою (хіміки називають її водяною лазнею), причому бажано ставити склянку не прямо на дно, а на якийсь дерев'яний кружок. Коли вода в каструльці охолоне, пінцетом дістань зі склянки листочки. Вони знебарвилися, а спирт став смарагдово-зеленим. Знаєш, що ми витягли з листя? Хлорофіл, зелений барвник, який допомагає рослинам "живитися" сонячною енергією.

З цього досвіду можна зробити два корисні висновки. По-перше, якщо ти ненароком забруднив коліна травою, то відтерти їх можна спиртом або одеколоном. По-друге, для прикраси тортів, пирогів та інших домашніх солодощів часто буває потрібний зелений барвник, нешкідливий для людини. Тепер ти знаєш, як приготувати його. Спирт тут не зашкодить, адже барвника потрібно кілька крапель. Але якщо ти витягаєш хлорофіл для вживання в їжу, то, будь ласка, не бери одеколон і подбай про те, щоб листя було їстівне і не гірке - салату, шпинату тощо. А то вийде крем із цибульним запахом...

Екстракція, як ти, напевно, помітив, полягає в тому, що різні речовини розчиняються по-різному. Повернемося, наприклад, з кавою, яка, до речі, в холодній воді майже не розчиняється. Цикорій розчиняється набагато краще. Якщо в склянку з холодною водою кинути трохи меленої кави з цикорієм, видно, що частина порошку плаває на поверхні (це кава), а частина розчиняється і опускається вниз, залишаючи за собою коричневий слід (це, ясна річ, цикорій).

На здатності речовин по-різному розчинятися в одній і тій же рідині заснований цікавий спосіб розпізнавання і розділення домішок. Цей спосіб називають хроматографією.

Сподіваюся, у тебе зберігся ще розчин хлорофілу із зеленого листя. Зараз ми перевіримо, одна ця речовина чи суміш.

Дістань із зошита чисту білу промокашку (строго кажучи, і вона має наукове ім'я – фільтрувальний папір). Поклади її на скло або на кахельну плитку і в середину нанеси з піпетки краплю розчину хлорофілу. Почекай, поки пляма розпливеться, і в середину краплі краплю спирту (можна ізопропілового, його застосовують для чищення скла та продають під назвою ІПС). Коли крапля вбереться, краплі наступну; і так кілька разів. Пляма ставатиме все більше і більше, і на ній чітко помітні два різнокольорові кільця: одне жовтувато-зелене, а інше сіро-зелене. Це два різновиди хлорофілу, обидві вони були в листі, а тепер розділилися на папері завдяки тому, що по-різному розчиняються у спирті. Хіміки так і називають цей спосіб "паперова хроматографія"; вони користуються особливим пористим папером, який, як бачиш, цілком можна замінити промокашкою.

А ось інший варіант хроматографії. Можливо, він виявиться більш доступним, оскільки розчинником буде просто чиста вода.

Виріж з фільтрувального паперу (тобто з промокашки) смужку шириною в один-два пальці і на одному з її кінців, приблизно в сантиметрі від краю, проведи чорнилом рисочку. На іншому кінці смужки проткни отвір, встав у нього паличку або олівець і поклади на краї високої склянки таким чином, щоб смужка виявилася всередині склянки, але не зачіпала б за стінки і мало не діставала б до дна. Дуже обережно, щоб бризки не потрапили на паперову смужку, налий по стінці склянки трохи води. Як тільки нижній край смужки опиниться у воді, перестань лити воду і уважно стеж за тим, що буде далі.

А буде ось що: вода підніматиметься вгору по паперу. І нехай піднімається, доки не дійде майже до кінця. Ось тоді вийми смужку зі склянки і дай їй висохнути. Ти побачиш на ній уже не одну, а кілька рисок різного кольору та на різній висоті. Це вода, яка служить розчинником у чорнилі, так розігнала по паперу різні барвники.

Треба сказати, що чорнило будь-якого кольору рідко роблять з одного-єдиного барвника: набагато частіше із суміші. Так що можеш випробувати у своєму домашньому хроматографі синє, червоне, зелене та чорне чорнило, гуашові фарби, різні барвники для фарбування тканин (їх продають у господарських магазинах) та й будь-які інші забарвлені рідини, включаючи сік та фруктову воду.

Може статися так, що чиста вода погано поділяє речовини. Тоді випробувай інші варіанти, тим більше, що досвід нескладний і не забере багато часу. Спробуй замість води взяти суміш рівних кількостей води та оцту – це буде кислий розчинник. Випробуй і основний розчинник - дві-три столові ложки нашатирного спирту на склянку води. Можна, звичайно, взяти спирт чи ізопропіловий спирт.

Для хроматографії використовують не лише папір. Прості досліди можна ставити і з крохмалем. Дві-три чайні ложки крохмалю збовтайте з невеликою кількістю ізопропілового спирту (ІПС) або одеколону, нанеси рідку суміш на скло і дай висохнути. Потім на суху пластинку капни одну краплю кольорової речовини, дай підсохнути, нанеси краплю спирту і послід, як розпливається пляма. Якщо це була суміш речовин, з'являться забарвлені кільця. Спробуй розділити таким способом якісь рідини з домашньої аптечки - скажімо, валеріанові краплі, мікстуру від кашлю або настоянку календули.

І останній варіант для домашнього використання – з крохмалем, насипаним у довгу прозору трубку. Нижній кінець трубки заткни ватою, насип шар крохмалю висотою близько 10 см. Влий зверху трохи пофарбованої рідини (розчину хлорофілу, розведених чорнил, соку і т. д.) і, коли вона просочить шар крохмалю наполовину, додай трохи спирту. На білому крохмалі з'являться гарні різнокольорові смуги. Спробуй сам підібрати різні пофарбовані речовини та різні розчинники. А щоб, зрештою, не заплутатися, що ж вийшло в результаті цих вельми серйозних дослідів, запиши здобуті тобою відомості в зошит (краще у вигляді таблиці).

Взагалі, маю сказати, ти вже справедливо вважаєш себе юним хіміком, а кожен поважаючий себе хімік поводить лабораторний зошит (або журнал), куди записує свої спостереження та результати дослідів. Настав час і тобі завести такий лабораторний журнал. Записуй у нього, що коли і як ти робив, які отримав результати, які зробив для себе висновки. Все це займе буквально хвилини, а користі та їжі для роздумів дасть чимало. Інакше навіщо б дорослі експериментатори витрачали час на записи в журналах?

Після такої серйозної справи дозволимо собі трохи перепочити і зробимо кілька різнокольорових чудес просто для забави. Для них треба буде запастися склом, тільки не звичайним, віконним, а рідким. Є така речовина – силікат натрію, його розчин у воді, густий та липучий, називають рідким склом. Його часто застосовують у будівництві; втім, і в побуті теж, але під іншою назвою – силікатний конторський клей. Мабуть, для нашої мети клей трохи густуватий, тому відлий його в невеликий флакон і змішай навпіл з водою. Май на увазі, що рідке скло, як тільки воно висохне, нічим уже не віддереш, і тому, якщо посадив пляму силікатного клею на стіл або на одяг, відмийте його водою, і негайно. З цієї причини я не раджу тобі приклеювати таким клеєм фотографії в альбом або малюнки на стіну.

Налий у пробірку або бульбашку приблизно на третину аптечного хлориду кальцію і краплі кілька крапель розчину фенолфталеїну. В інший пляшечку налий приблизно стільки ж розведеного силікатного клею. А тепер вміст першого пухирця перелий у другий і збовтай суміш. Вона, по-перше, почервоніє і, по-друге, загусне на кшталт колодця або желе. Вкотре - досвід як фокус.

Ще один варіант досвіду-фокусу з рідким склом: замість хлориду кальцію візьми дві-три щіпки сульфату магнію (в аптеці його продають під назвою гіркої солі, або англійської солі) і кинь у бульбашку, наполовину наповнену водою. Збовтай, додай три-чотири краплі розведеного силікатного клею і добре розмішай. Знову у бульбашці утворюється холодець, тільки цього разу блідо-рожевий.

Своїм умінням отримувати червоний холодець із безбарвних розчинів ти можеш скористатися для розмальовки картинок без фарб та кольорових олівців. Хоча б таким чином. Намалюй на аркуші паперу олівцем контур малюнка і все, що всередині контуру, "зафарбуй" прозорим розчином фенолфталеїну. Інший аркуш паперу повністю крій розведеним силікатним клеєм. Склади обидва аркуші, притисніть один до одного і дай їм побути разом три-чотири хвилини. Акуратно відділи листки - і ти побачиш, що намальована тобою картинка сама пофарбувалася в червоний колір.

Зробити невидиме видимим – не таке вже особливе диво. Для цього є багато рецептів і всі вони дуже давно відомі. Наприклад, такий: взяти порошок нашатирю на кінчику ложки, всипати у маленький флакон з водою. Прозорий розчин буде служити тобі чорнилом. Обмакни в нього чисте перо і напиши або намалюй щось на звичайному папері. Дай паперу як слід висохнути, але не надумай тільки для прискорення справи класти її в тепле місце, скажімо на батарею. Нічого поки не видно – адже розчин був прозорим.

А тепер нагріємо наш аркуш паперу. Щоб він випадково не спалахнув, найкраще нагрівати над електроплиткою із закритою спіраллю, тримаючи листок пінцетом або прищіпкою. Якщо такої плитки немає, можна нагрівати над свічкою (або алкоголем). Однак папір з невидимим малюнком треба тримати над вогнем досить високо, щоб він грівся, але не спалахував! Ти побачиш, як із нагріванням на чистому аркуші паперу почне проступати малюнок чи напис - те, що ти накреслив пером.

Щоб перетворити невидиме на видиме, необов'язково купувати якісь спеціальні речовини. Замість чорнила можна використовувати деякі продукти, які цілком можливо знайдуться в холодильнику або кухонній шафі. Скажімо, молоко. Або сік лимона. Або сік, вичавлений з цибулі. Або хоч би столовий оцет. Але у всіх випадках, щоб виявити напис чи картинку, треба нагріти листок паперу над плиткою чи свічкою, стежачи за тим – нагадаю ще раз, – щоб він був досить далеко від плитки або від полум'я.

Автор: Ольгін О.М.

 Рекомендуємо цікаві досліди з фізики:

▪ Досліди із сухим льодом

▪ Велосипед та гвинтувальна куля

▪ Як змусити електромагніт обертатися

 Рекомендуємо цікаві досліди з хімії:

▪ Хроматографія вдома

▪ Світлочутлива сіль - хлорид срібла

▪ Магнітна крапля

Дивіться інші статті розділу Цікаві досліди вдома.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

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 ...>>

Випадкова новина з Архіву Відкрито нову форму магнетизму 21.11.2023 Науковий колектив із ETH Zurich оголосив про революційне відкриття нового виду магнетизму. Результати експериментів свідчать про те, що штучно створений матеріал може набувати магнітних властивостей за рахунок механізму, раніше невідомого. Експериментальне виявлення нової форми магнетизму в муарових матеріалах відкриває нові перспективи у розумінні магнітних властивостей матеріалів. Отримані результати дозволяють розглянути можливі застосування цього явища у технологіях майбутнього та створення нових матеріалів з унікальними магнітними властивостями. Відома форма магнетизму, що проявляється, наприклад, при приклеюванні магнітів до холодильника, називається феромагнетизм і виникає, коли всі електрони в матеріалі обертаються в одному напрямку. Однак існують інші форми, такі як парамагнетизм, що є менш інтенсивною версією і виявляється, коли обертання електронів спрямоване у випадкових напрямках. Під час нового дослідження вчені з ETH Zurich досліджували магнітні властивості муарових матеріалів, експериментальних композицій, створених шляхом включення двовимірних листів молібдену диселеніду та дисульфіду вольфраму. Ці матеріали мають гратчасту структуру, здатну містити електрони. Для визначення типу магнетизму в цих матеріалах муарових дослідники внесли в них електрони за допомогою електричного струму, збільшуючи напругу. Потім, для вимірювання магнетизму, вони направили лазер на матеріал і виміряли ступінь відображення світла для різних поляризацій, що дозволяє визначити, чи електрони обертаються в одному напрямку (свідчаючи про феромагнетизм) або у випадкових напрямках (характеризують парамагнетизм). Спочатку матеріал виявляв ознаки парамагнетизму, проте при додаванні більшої кількості електронів у ґрати він раптово та несподівано переходив у стан феромагнетизму. Цікаво, що це зрушення відбулося саме тоді, коли в ґратах містилося більше одного електрона на кожне місце, за винятком обмінної взаємодії - звичайний механізм, що відповідає за феромагнетизм. Вчені запропонували альтернативний механізм: при попаданні більше одного електрона у вузли ґрат вони об'єднуються в частинки, відомі як "дублони", які в кінцевому підсумку заповнюють всі грати шляхом квантового тунелювання. У процесі цього електрони мінімізують свою кінетичну енергію, вирівнюючи свої спини і таким чином створюючи феромагнетизм. Такий "кінетичний магнетизм" теоретично передбачався десятиліттями, але раніше не був помічений у твердих матеріалах.

Інші цікаві новини:

▪ У Тибеті збудують детектор гравітаційних хвиль

▪ Міста стануть чистішими

▪ Квантові точки - світильники майбутнього

▪ Кільця стабільної плазми в умовах відкритого повітря

▪ Швидше вітру

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електронні довідники. Добірка статей

▪ стаття Аналоги вітчизняних та імпортних мікросхем. Довідник

▪ стаття Коли з'явився перший живопис? Детальна відповідь

▪ стаття Електромонтер з обслуговування підстанцій. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Блок запалення для мотоцикла Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Плавне включення навантаження інтегрального стабілізатора напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024