Kdo by to byl řekl, že se dá vyrobit sklo pouštěním vysokonapěťové elektřiny přes písek?! Pracoval jsem na nějakých pokusech s bývalým studentem a on navrhl, že bychom mohli zkusit prohnat elektřinu pískem, abychom zjistili, zda se písek roztaví na sklo. A věřte nebo ne, fungovalo to! Vyrobili jsme sklo!
Z čeho se vyrábí sklo?
Sklo se vyrábí z roztaveného a rekrystalizovaného oxidu křemičitého. Písek je směs malých kousků zvětralých hornin a hlavní složkou v horninách (a písku) je oxid křemičitý (SiO2). Ve skutečnosti jsou tyto dva prvky, křemík a kyslík, nejrozšířenějšími prvky v zemské kůře – 46,6 % kyslíku, 27,7 % křemíku. Sklo je tedy v podstatě rekrystalizovaný písek! Sklo a jeho význam ve společnosti mě zaujaly, když jsem četl knihu Marka Miodownika „Stuff Matters“ (Na věcech záleží), která zkoumá materiály, jež utvářejí náš život – sklo je jedním z nejdůležitějších materiálů naší doby.
Jak vyrobit vysoké napětí k roztavení písku.
Mikrovlny používají vysokonapěťový transformátor (koupíte ho zde), který odebírá 120 voltů (v USA) a zvyšuje je na 2000 voltů (pro mikrovlnnou troubu v našem experimentu). Odstranili jsme transformátor z mikrovlnné trouby, přidali kabel pro napájení a nastavili kontakt mezi krytem a zemí. Toto vysoké napětí může způsobit, že elektřina bude dělat věci, které byste od ní možná nečekali. Na videu můžete vidět, že proud elektronů přeskakuje z jednoho konce transformátoru na měděný vodič na druhém konci. Jak se elektrony pohybují vzduchem, vytvářejí plazmu přehřátého plynu, který může vést elektřinu.
Jak vysoké napětí roztaví písek na sklo?
Čistý křemen, minerál složený z oxidu křemičitého, se taví při teplotě 1 650 stupňů Celsia (3 002 stupňů F). Přestože jsme neměli zařízení na měření teploty plazmatu, můžeme usoudit, že jsme dosahovali teploty 1 650 stupňů C nebo vyšší, protože písek se roztavil na skleněnou tyčinku.
Jak vyrobit sklo z vysokého napětí a písku
Potřeby:
-
Transformátor vysokého napětí (zakoupený nebo vyjmutý z mikrovlnné trouby)
-
Křemičitý písek
-
Plastová vana (ne kovová nebo skleněná)
Postup:
-
Transformátor: Chcete-li vidět, jak Quinn, můj spolupracovník pro tento projekt, vyrobil vysokonapěťový transformátor, podívejte se na výše uvedené video (POZOR – vysoké napětí je extrémně nebezpečné – nepokoušejte se ho odstranit bez pomoci kvalifikovaného odborníka)
-
Začněte s kladným vodičem připojeným k hřebíku zapíchnutému do písku. Ujistěte se, že zemnicí vodič je alespoň 12 cm od vaší ruky na nevodivé tyči. Zapojte transformátor.
-
Vytvořte spojení mezi kladným vodičem a zemí uvnitř písku. Pomalu je od sebe odtrhněte, aby elektrický oblouk zůstal neporušený. Pokračujte ve vytahování od sebe.
-
Když se oblouk „přeruší“, vypněte napájení a nechte vychladnout.
-
Vyjměte skleněný fulgerit a užívejte si! (Nebo všechny výše uvedené kroky přeskočte, vyhnete se tak zabití elektřinou, a klikněte zde a fulgerit si kupte)
#VýrobaSkla #Písek #Sklo #VysokéNapětí #Mikrovlny #TermálníImage #Infračervené #TaveníPísku #Transformátor #ElektřinaDemo #Elektřina #Experiment #Laboratoř #Věda #Termodynamika #VědeckýVýstava #FyzikaDemo #ZeměVědaDemo
.