スプーンストレートナー。自宅で楽しい化学体験

スプーンストレートナー。化学実験

化学の面白い実験

この実験には、小さじまたは大さじなど、任意のアルミニウムスプーンが適しています。徹底的に洗浄し、脱脂する必要があります。アルミニウムの陽極酸化処理の経験から、これを行う方法がわかります。スプーンは将来の整流器の最初の部分となり、XNUMX番目の部分は空のブリキ缶として機能し、いずれにせよスプーンの高さほどで、それほど低くはありません。

ブリキ缶を石鹸または洗剤で洗い、すすぎ、水 100 ml あたり硫酸 20 ml のアルミニウムの陽極酸化用溶液を注ぎます (慎重に!)。酸は炭酸アンモニウム (NHXNUMX) で置き換えることができます。₄)₂WITH₃ (10 g) または、極端な場合には重曹を飽和するまで水に溶かします。水は蒸留したものでなければなりません。きれいな雨水も適しています。

スプーンを瓶の中に下げる前に、溶液がスプーンのどこに届くかを確認してください。溶液と空気の境界では、アルミニウムが集中的に溶解し、スプーンはすぐにXNUMXつの部分にバラバラになります。これを防ぐには、境界近くの領域をワニスまたは防水接着剤の層で覆います。

次に、壁に触れないようにスプーンを瓶の中に吊るします。おそらく、サスペンション装置を自分で簡単に思いつくことができるでしょう。タイルまたはその他の非導電性スタンドを瓶の下に置きます。今回はバッテリーや蓄電池ではなく、ネットワークからの交流を使用します。もちろん、自分自身を完全に保護する必要があります。同じ理由で、ワイヤーのすべての裸端を注意深く絶縁し、実験中はスプーンや瓶に触れないようにしてください。電流を流す前に、逆さまのベニヤ箱やプラスチックのバケツでカバーするのが最善です。

スプーンストレートアイロン

電気回路は単純です。約 40 ～ 60 W の電力を持つランプ、スイッチ、スプーン、瓶を直列に接続します。電流計があれば接続できます。回路が組み立てられ、絶縁の信頼性が確認されたら、電流をオンにします。

まず、ご想像のとおり、瓶の中の溶液は導電性であるため、ランプが点灯します。しかし、約XNUMX分後、光は著しく弱くなり始め、その後完全に消えます。スプーンが矯正器になりました。電流は瓶からスプーンへの一方向にのみ流れます。

オシロスコープがあれば、これを確認するのは簡単です。実験の開始時に、正弦波が画面上で光り、最後にはその下の分岐が消えます。いわゆるパルス電流が回路内を流れます。オシロスコープは、整流器の正極がどこにあり、負極がどこにあるのかをすぐに確認するのに役立ちます (これは、自作の整流器を使用して電気化学実験を行う場合に非常に重要です)。しかし、機器を使わずに行うこともできます。整流器の極性は、フェノールフタレインの指示薬を添加した食塩の弱い溶液で湿らせた濾紙を使用することで簡単に確立できます。

電流を止めて、シートをスプーンと瓶に押し付けて、プラスチック製の洗濯バサミなどで固定します。電流をオンにすると、数分後に濾紙の極の XNUMX つが赤くなります。この極はマイナスです。水の電気分解中（塩は導電性を高めるためにのみ必要です）、水素が負極（カソード）で放出され、OH イオンが過剰に残ります。これらのイオンはアルカリ性の性質を持ち、インジケーター紙が赤くなるのはこのためです。

蓄電池または電池の極を逆にすれば、塩とフェノールフタレインを含む湿ったインジケーター紙を使用した同じテストを実行できます。ここでは電圧が低いため、電流源の両極に紙片を手で押し付けるだけで済みます。

しかし、なぜアルミスプーンが矯正器具になったのでしょうか？電流を入れると、アルミニウムの陽極酸化と同様に、その上に酸化アルミニウムの皮膜が成長します。そして、このフィルムは半導体です。電流は一方向にのみ流れます。この特性はテクノロジーでよく使用されます。

自家製整流器を使用すると、この本で説明されている電気化学実験のいくつかをセットアップできます。ただし、実験の条件に応じて、降圧トランスを介して整流器をオンにします。いかなる場合でも、電圧は40 Vを超えてはなりません。また、アルミニウムスプーンから取り出せる電流は数十アンペアに達することがあります。

しかし、ストレートアイロンを作るのにスプーンと缶が必要でしょうか? もちろんいいえ。スプーンの代わりに、缶の代わりに鉄、鉛、またはグラファイト電極などの任意の形状のアルミニウム電極を取り、電解質溶液が注がれたガラス容器に浸すことができます。さらに、これは、実際に自家製整流器を使用することに決めた場合に行うことをお勧めすることです。しかし、酸化アルミニウムがどのように交流を整流するかを実証するつもりなら、スプーンと瓶のほうがはるかに壮観に見えます...

著者：オルギンO.M.

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