Piastra per cucchiaio. Esperienza di chimica divertente a casa

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Piastra per cucchiaio. Esperimenti chimici

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Per questo esperimento è adatto qualsiasi cucchiaio di alluminio: un cucchiaino o un cucchiaio. Deve essere accuratamente lavato e sgrassato; sai come farlo per esperienza con l'anodizzazione dell'alluminio. Il cucchiaio sarà la prima parte del futuro raddrizzatore, e la seconda ci servirà come un barattolo di latta vuoto, alto all'incirca quanto un cucchiaio, in ogni caso non molto più basso.

Lavare il barattolo di latta con sapone o detersivo, sciacquare e riempire con una soluzione per anodizzare l'alluminio: 100 ml di acido solforico per 20 ml di acqua (con attenzione!). L'acido può essere sostituito dal carbonato di ammonio (NH₄)₂CON₃ (10 g) o, in casi estremi, bicarbonato di sodio, sciogliendolo in acqua fino a saturazione. L'acqua deve essere distillata, è adatta anche l'acqua piovana pulita.

Prima di abbassare il cucchiaio nel barattolo, scopri dove arriverà la soluzione sul cucchiaio. Al confine della soluzione: l'aria, l'alluminio si dissolverà intensamente e il cucchiaio presto si sfalderà in due parti. Per evitare che ciò accada, coprire l'area vicino al bordo con uno strato di vernice o colla impermeabile.

Ora appendi il cucchiaio nel barattolo in modo che non tocchi le pareti; probabilmente puoi facilmente inventare tu stesso un dispositivo di sospensione. Posiziona una piastrella o qualsiasi altro supporto non conduttivo sotto il barattolo. Questa volta non utilizzeremo batterie o accumulatori, ma corrente alternata dalla rete e, ovviamente, dobbiamo proteggerci completamente. Per lo stesso motivo, isolare attentamente tutte le estremità scoperte dei fili e durante l'esperimento non toccare né il cucchiaio né il barattolo. È meglio coprirli con una scatola di compensato rovesciata o un secchio di plastica prima di accendere la corrente.

Piastra per cucchiaio

Il circuito elettrico è semplice: collegate in serie una lampada con potenza di circa 40-60 W, un interruttore, un cucchiaio ed un barattolo; se c'è un amperometro, puoi collegarlo. Una volta assemblato il circuito e verificata l'affidabilità dell'isolamento, accendere la corrente.

Innanzitutto, come puoi immaginare, la lampada si accenderà, perché la soluzione nel barattolo è elettricamente conduttiva. Ma dopo circa mezz'ora, inizierà a brillare notevolmente più debole e poi si spegnerà del tutto. Il cucchiaio è diventato una piastra. Passa la corrente in una sola direzione: dal barattolo al cucchiaio.

Sarebbe facile verificarlo se avessi un oscilloscopio: all'inizio dell'esperimento, una sinusoide si illuminerebbe sullo schermo, e alla fine il suo ramo inferiore scomparirebbe: nel circuito scorre la cosiddetta corrente pulsata. Un oscilloscopio aiuterebbe a stabilire immediatamente dove si trova il polo positivo del raddrizzatore e dove è negativo (questo è molto importante se avete intenzione di fare esperimenti elettrochimici con un raddrizzatore fatto in casa). Ma puoi fare a meno degli strumenti: la polarità del raddrizzatore è facile da stabilire utilizzando una striscia di carta da filtro inumidita con una soluzione debole di sale da cucina con l'aggiunta di un indicatore di fenolftaleina.

Spegni la corrente, premi il foglio sul cucchiaio e sul barattolo e fissalo, ad esempio, con mollette di plastica. Accendi la corrente e pochi minuti dopo la carta da filtro diventerà rossa in uno dei poli. Questo polo è negativo. Durante l'elettrolisi dell'acqua (il sale è necessario solo per aumentare la conduttività elettrica), l'idrogeno viene rilasciato sull'elettrodo negativo (catodo) e gli ioni OH rimangono in eccesso. Questi ioni sono responsabili delle proprietà alcaline, motivo per cui la cartina indicatrice diventa rossa.

La stessa prova con cartina indicatrice bagnata con sale e fenolftaleina può essere effettuata se avete invertito i poli dell'accumulatore o della batteria. Poiché qui la tensione è bassa, puoi semplicemente premere una striscia di carta con le mani su entrambi i poli della fonte di corrente.

Ma perché un cucchiaio di alluminio è diventato una piastra? Dopo aver acceso la corrente, su di esso cresce una pellicola di ossido di alluminio, come nel caso dell'anodizzazione dell'alluminio. E questa pellicola è un semiconduttore: fa passare la corrente solo in una direzione. Questa proprietà è spesso utilizzata nella tecnologia.

Usando un raddrizzatore fatto in casa, puoi organizzare alcuni degli esperimenti elettrochimici descritti in questo libro. Ma in conformità con le condizioni dell'esperimento, accendi il raddrizzatore tramite un trasformatore step-down. In nessun caso la tensione deve superare i 40 V. E la corrente che può essere prelevata da un cucchiaio di alluminio può raggiungere diverse decine di ampere.

Ma è necessario prendere un cucchiaio e un barattolo di latta per la piastra? Ovviamente no. Invece di un cucchiaio, puoi prendere un elettrodo di alluminio di qualsiasi forma, invece di una lattina: un elettrodo di ferro, piombo o grafite e immergerli in un recipiente di vetro in cui viene versata una soluzione elettrolitica. Inoltre, questo è ciò che ti consigliamo di fare se decidi di utilizzare nella pratica un raddrizzatore fatto in casa. Ma se vuoi dimostrare come l'ossido di alluminio rettifica la corrente alternata, allora il cucchiaio e il barattolo sembreranno molto più spettacolari...

Autore: Olgin O.M.

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