Марка: Проекти - Пневматични корита, част II - 💡 Fix My Ideas

Марка: Проекти - Пневматични корита, част II

Марка: Проекти - Пневматични корита, част II


Автор: Ethan Holmes, 2019

Миналата седмица писах за това как да се изгради прост метален „мост“, който в комбинация с кофа за лед и маслинен буркан, прави ефективно пневматично корито за събиране на газови проби над вода. Тази седмица ще ви покажа как да използвате този апарат за генериране и събиране на чист кислород и как да използвате този кислород, за да наблюдавате блестящия син пламък на окисляването на сярата.

ВНИМАНИЕ

Като общо правило, запалимите мазнини като вазелин не трябва да се излагат на чист кислород. Няма осезаема опасност в този експеримент, който включва само малък обем кислород при атмосферно налягане в контейнер със свободен капак, но ако работите с по-големи обеми кислород, кислород под по-високо налягане (като в цилиндър), или (най-категорично) течен кислород, не използвайте грес или други лесно окисляващи се материали в конструиращия апарат.

Инструменти:

  • Пневматичен апарат от част I
  • Малко парче стъкло (използвах огледалото от грим компактен)
  • запалка
  • Усукана верига за проби от тел
  • Ерленмайерова колба от 250 мл (извадих я от The Maker Shed)
  • # 7 две дупки гумена запушалка да се поберат Erlenmeyer (мина дойде от този асортимент)
  • Две 80 мм дължини от 5 мм стъклени тръби за затваряне на тапа (като тази)
  • Приблизително 18 of дължина 5/16 x OD x 3/16 PVC ID PVC тръба, за да се побере стъклени тръби (общ хардуерен елемент)

материали:

  • Вода за пълнене на кофата
  • Elemental сяра на прах (наричан също "Цветя на сяра", на разположение в някои аптеки и тук.)
  • 3% водороден пероксид (общ вид на аптеката)
  • Манганов диоксид (може да се възстанови от алкална батерия или да се купи тук)
  • Вазелин (аптека)

Стъпка 1: Нанесете вазелин върху ръба на буркана

Пръстен от вазелин около ръба на буркана, който ще се нарича отсега нататък като „колона“, ще осигури плътно уплътнение срещу капака на плоското стъкло, след като газът бъде събран.


Стъпка 2: Подгответе запушалката

Поставете дължината на стъклената тръба във всеки от отворите в гумена запушалка с две дупки. Смазването на външната част на тръбите с филм от вазелин може да улесни този процес. Заради безопасността хванете тръбата през кърпа, ако трябва да я натискате много силно. След това изрежете две дължини от винилови тръби, една с дължина около три инча и една с дължина около 15 инча, и ги поставете върху изпъкналите краища на секциите на стъклените тръби, както е показано. Късата винилова тръба служи като клапан, който можете да отворите или затворите, както е необходимо, за да контролирате потока газ от по-дългата винилова тръба.


Стъпка 3: Напълнете колоната с вода

Подложката трябва да се напълни с вода почти до ръба. Първо, потопете колоната в свободния край на таблата, като я извивате достатъчно нагоре, за да го напълните напълно с вода и да освободите всички въздушни мехурчета отвътре.

Второ, завъртете колоната под вода, така че нейният отворен край да е надолу след това го вдигнете, докато отвореният край едва е потопен под повърхността на водата.

Трето и най-накрая, преместете колоната над моста и завийте резбите в отвора на моста. Колоната трябва да бъде пълна изцяло с вода, без въздушни мехурчета.


Стъпка 4: Пригответе реакция за генериране на кислород

Първо се налива около 150mL от 3% водороден пероксид в ерленмайеровата колба. Точните измервания не са важни.

Второ, добавете около 1/4 чаена лъжица манганов диоксид (около половината от количеството, показано на снимката е много). Отново, точните измервания не са важни, въпреки че ако прекалявате с мангановия диоксид, реакцията може да премине твърде бързо и евентуално да се вари. Реакцията ще започне веднага и ще генерира известно количество топлина.

Поставете запушалката с два отвора, приготвена както е посочено по-горе, в гърлото на ерленмайеровата колба. Получете добър печат, но не го натискайте прекалено силно.


Стъпка 5: Напълнете колоната с кислород

Оставете реакцията да протече за няколко секунди, за да изчистите остатъчните атмосферни газове от горното пространство в колбата и от тръбата, след това изстискайте късата дължина на тръбата, като я сгънете между пръстите си. Отворете края на по-дългата дължина на тръбата във водата под колоната, така че мехурчетата да се издигнат в обема на самата колона, измествайки водата в нея. Продължете, докато мехурчетата се разпръснат около дъното на колоната. Освободете късия край на тръбата и поставете колбата настрани, като оставите реакцията да завърши. Излишният кислород може да бъде безопасно изпуснат в атмосферата.


Стъпка 6: Запечатайте и отстранете колоната

Поставете стъклената обвивка в водната баня и я поставете върху потопения ръб на стъклото. Ето къде вазелинът върши нещата си, запечатвайки ръба на буркана срещу повърхността на стъклото.

Повдигнете стъклото, моста и колоната от водата заедно, наклонете ги, за да източите локвите, след което ги обърнете и ги поставете изправени на пейката. Сега имате буркан чист кислород.


Стъпка 7: Потвърдете наличието на кислород

Използвах изгарянето на елементарна сяра, за да потвърдя наличието на обогатена кислородна атмосфера, защото неговото блестящо синьо гориво е доста красиво. Можете също да използвате парче тлееща метла, което все още изгаря впечатляващо при тези условия. Ако използвате сяра, уверете се, че вашето работно пространство е добре вентилирано, тъй като генерираният в процеса серен диоксид е доста остър. MSDS за серен диоксид може да се намери тук.

Заредете щипка прахообразна сяра върху кабелната си линия. Овлажняване на цикъла може да помогне, ако имате проблеми с възстановяването на добра сума от бутилката.

Загрейте пробата от сяра в пламъка на бутан запалка. Сярата ще стане черна и тлее, но всъщност може да не се запали. Сега бързо махнете капака на стъклото и поставете тлеещия край на проводника. Ако сте направили всичко както трябва, ще бъдете третирани с красив син цвят. Отново, уверете се, че вашата работна зона е добре проветрена и не вдишвайте дим от серен диоксид, който води до това.


Бележки и идеи

Носете ръкавици и очила, започвайки от стъпка 4. Запознайте се с профила на безопасност на мангановия диоксид, като прочетете MSDS тук.

Реакцията на генериране на кислород е както следва:

Единствените продукти са вода и кислород. Манганов диоксид присъства като катализатор, което означава, че той не се консумира, нито се създава по време на реакцията и се добавя само за ускоряване на разлагането на водороден пероксид. Това означава, че може да бъде запазено и използвано за неопределено време. За да го възстановите, излейте съдържанието на ерленмайеровата колба и всички измивания, съдържащи прах от черния манганов диоксид, в изпарителна чиния или плитък буркан с широка уста. След това просто го оставете настрана в прозорец и / или пред вентилатор и оставете водата да се изпари. Сухият манганов диоксид, който остава, може да бъде използван повече или по-малко неопределено време. Ако сте нетърпеливи, можете да филтрирате мангановия диоксид от водата с помощта на филтър за кафе, за да ускорите целия процес.

Повече: За повече научни уроци и проекти, посетете стая Make: Science



Може Да Се Интересувате

How-To: Космически нашественици Tote Bag

How-To: Космически нашественици Tote Bag


Направете Flickr Pool Weekly Roundup

Направете Flickr Pool Weekly Roundup


Alt.CES: Таблетите са за вграждане

Alt.CES: Таблетите са за вграждане


Проект: Колаж за организация на бижута

Проект: Колаж за организация на бижута