Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №2
Шрифт:
Познайте волнующее переживание того, как крошечные зародыши превращаются в восхитительные зрелые грибы, выращенные из культуры, созданной собственными руками, и тогда что-то решительно изменится в вас. Вот здесь-то и начинается настоящее путешествие в мир грибов!
ОБМЕН ОПЫТОМ
Электрохимическая установка
( www.mntc.ru )
Огромное количество электрохимических процессов, от электролиза до гальванопластики, может послужить на пользу домашней лаборатории. Предлагаем вашему вниманию несложную установку, существенно облегчающую их реализацию.
Чем отличается лабораторная электрохимическая
Простейшая установка состоит из прозрачной емкости со сливным шлангом, станины, штативов для электродов, блока питания и контроллера. Мы ее собрали из того, что оказалось под рукой, поэтому ваша установка может, разумеется, выглядеть совсем по другому.
Притороченный к основной емкости шланг служит одновременно и клапаном — если загнуть его вверх и тем самым пережать, ни капли не протечет. Если же освободить шланг, то весь раствор удобно сливается в отходы или банку для повторного использования, а емкость можно промывать водой как сняв с установки, так и прямо в ней.
Если процесс требует мало электролита, установка превращается в удобный столик.
Если вам хватает двух электродов, контакты присоединяются снизу или сзади чтобы не мешать работе. Однако иногда может понадобиться использование много электродных систем и тогда придется подавать все их в изолированных проводниках прямо в рабочую зону.
В качестве источника тока для опытных электрохимических установок практически идеален импульсный блок питания ATX, имеющийся в любом настольном компьютере. Такие блоки выдают стабилизированные напряжения 5 и 12 В (используемые в огромном количестве опытов по электрохимии) при силе тока до десятков А в постоянном режиме.
К сожалению, для получения качественных результатов многие химические (и не только) процессы должны происходить а) с точным соблюдением рекомендованных параметров б) весьма медленно. Оба этих требования наводят на мысли об автоматизации процесса. И в самом деле — ждать, глядя на часы, окончания эксперимента — не самое творческое занятие. А в наш компьютерный век — и подавно. Сделаем же простейший контроллер с управлением через LPT порт.
Он будет выполнять всего две команды — включение тока и переключение полярности. Первое реализуется любым достаточно мощным замыкающим реле, второе — сдвоенным переключающим. Для управления реле можно использовать транзисторы или, например микросхему типа ULN2003 (7 ключей на ток до 500 мА и напряжение до 50 В в одном корпусе за 12 рублей). На входы микросхемы подаются сигналы с ножек LPT-порта. В нашем случае, 2-я ножка включает ток, 3-я меняет полярность. Эти ножки соответствуют двум младшим битам байта, посылаемого в порт, таким образом, управляя эти байтом мы управляем установкой. Общий LPT-порта замыкаем на минус микросхемы. Саму микросхему можно питать от блока АТХ или любого отдельного
источника.Окно управляющей программы выглядит следующим образом:
Желтый и черный символизируют провода установки, между которыми можно переключать полярность. Кнопка "Пуск/Стоп" служит для запуска таймера, а кнопка "Останов/Продолж" для пауз без сброса таймера. При работе отображается количество оставшихся секунд, а для того чтобы сменить полярность во время работы рекомендуется ставить программу на паузу.
Вы можете скачать готовую программу или исходник на Visual Basic и DLL (если программа не работает, надо положить inpout32.dll в папку WINDOWS/SYSTEM32).
Подключив вместо электродов параллельно два светодиода (в противоположной полярности), проверим работу установки:
Добавим переменный резистор и миллиамперметр для плавной регулировки тока. Для некоторых процессов может понадобиться постоянное перемешивание раствора — здесь вас выручит аквариумный компрессор, подающий пузырьки на дно сосуда.
Такая установка пригодится вам для многих опытов (о которых мы еще расскажем).
Прим. ред.: По видимому в установке используется вакуумный колпак. Найти такой затруднительно, но в принципе можно попытаться отрезать дно у подходящей большой бутыли с узким горлышком.
Соляная кислота
( www.mntc.ru )
Несмотря на то, что продажа соляной кислоты ограничена и ее бывает трудно купить в розницу, каждый может легко приготовить ее из поливинилхлорида — одной из самых распространенных пластмасс. Из ПВХ делают оболочки проводов, игрушки, многие бытовые и промышленные изделия.
Для наших целей ПВХ нужен в виде стружки.
Соорудим несложный аппарат. В стакане — вода, над которой выход из трубки накрыт резиновым "зонтиком". Трубка и зонтик не должны касаться воды, пробирка должна быть снаружи совершенно сухой (а не то лопнет). Вата установлена неплотно. Нагреваем стружку.
При термическом разложении ПВХ выделяется газообразный HCl, растворяющийся в воде. Кроме того, если мы имеем дело не с чистым ПВХ, а с пластмассами на его основе (что обычно бывает) то вместе с HCl в воздух выделяется всякая дурно пахнущая гадость, так что опыт следует проводить в соответствующих условиях.
Продолжаем процесс до почернения стружки. Можно и дольше, но HCl заметно не прибавится, а отмыть пробирку будет проблематично.
Слева — тест "покупного" 10 % раствора HCl, справа — наш "самопал". По всей видимости, его концентрация составляет около 5 %.
Полученная соляная кислота окисляет металлы (особенно цинк), реагирует со щелочами и т. п. — в общем, ведет себя как и положено соляной кислоте.