Hvem ville have troet, at man kunne lave glas ved at lade højspændingselektricitet løbe gennem sand?! Jeg arbejdede på nogle eksperimenter med en tidligere elev, og han foreslog, at vi skulle prøve at lade elektricitet løbe gennem sand for at se, om det ville smelte sandet til glas. Og tro det eller ej, men det virkede! Vi lavede glas!
Hvad er glas lavet af?
Glas er lavet af smeltet og omkrystalliseret siliciumdioxid. Sand er en blanding af små stykker forvitret sten, og hovedbestanddelen i sten (og sand) er siliciumdioxid (SiO2). Faktisk er disse to grundstoffer, silicium og ilt, de hyppigst forekommende grundstoffer i jordskorpen – 46,6 % ilt og 27,7 % silicium. Derfor er glas i bund og grund rekrystalliseret sand! Jeg blev fascineret af glas og dets betydning i samfundet, da jeg læste “Stuff Matters” af Mark Miodownik, en bog, der undersøger de materialer, der former vores liv – glas er et af de vigtigste materialer i vores tid.
Sådan fremstiller man højspænding til at smelte sand.
Mikrobølger bruger en højspændingstransformator (køb en her), der tager 120 volt (i USA) og øger den til 2000 volt (til mikrobølgeovnen i vores eksperiment). Vi fjernede transformeren fra mikrobølgeovnen, tilføjede en ledning til strøm og etablerede en kontakt mellem huset og jorden. Denne højspændingselektricitet kan få elektriciteten til at gøre ting, som man måske ikke forventer, at den gør. Du kan se i videoen, at en strøm af elektroner hopper fra den ene ende af transformeren til kobbertråden i den anden ende. Når elektronerne bevæger sig gennem luften, skaber de et plasma af overophedet gas, der kan lede elektricitet.
Hvordan smelter højspændingen sand til glas?
Rent kvarts, et mineral, der består af siliciumdioxid, smelter ved 1.650 grader C (3.002 grader F). Selv om vi ikke havde udstyr til at måle plasmatemperaturen, kan vi konkludere, at vi nåede temperaturer på eller over 1.650 grader C, fordi sandet smeltede til en glasstav.
Sådan laver man glas af højspænding og sand
Supplies:
-
Højspændingstransformator (købt eller fjernet fra mikrobølgeovn)
-
Silica Sand
-
Plastikbøtte (ikke metal eller glas)
Procedure:
Procedure:
-
Transformer: For at se, hvordan Quinn, min samarbejdspartner til dette projekt, lavede højspændingstransformatoren, henvises til videoen ovenfor (FORSIGTIG – højspænding er ekstremt farligt – forsøg ikke at fjerne det uden hjælp fra en kvalificeret fagmand)
-
Start med den positive ledning fastgjort til et søm, der er stukket ned i sandet. Sørg for, at jordledningen er mindst 12 tommer fra din hånd på en ikke-lederende stang. Tilslut transformeren.
-
Skab en forbindelse mellem den positive og den jordede ledning inde i sandet. Træk langsomt de to fra hinanden, så den elektriske bue forbliver intakt. Fortsæt med at trække dem fra hinanden.
-
Når lysbuen “knækker”, slukkes for strømmen, og lad den køle af.
-
Fjern glasset fulgerit og nyd det! (Eller spring alle ovenstående trin over, undgå at blive dræbt af elektricitet, og klik her for at købe en fulgerit)
#MakingGlass #Sand #Glas #HighVoltage #Microwaves #ThermalImaging #Infrared #MeltingSand #Transformer #ElectricityDemo #Electricity #Electricity #Experiment #Lab #Lab #Science #Thermodynamics #ScienceFair #PhysicsDemo #EarthScienceDemo