Wer hätte gedacht, dass man Glas herstellen kann, indem man Hochspannungsstrom durch Sand leitet?! Ich habe mit einem ehemaligen Studenten an einigen Experimenten gearbeitet, und er schlug vor, dass wir versuchen sollten, Strom durch Sand zu leiten, um zu sehen, ob er den Sand zu Glas schmelzen würde. Und, ob du es glaubst oder nicht, es hat funktioniert! Wir haben Glas gemacht!
Woraus besteht Glas?
Glas wird aus geschmolzenem und rekristallisiertem Siliziumdioxid hergestellt. Sand ist eine Mischung aus kleinen Stücken verwitterten Gesteins und der Hauptbestandteil von Gestein (und Sand) ist Siliziumdioxid (SiO2). Tatsächlich sind diese beiden Elemente, Silizium und Sauerstoff, die am häufigsten vorkommenden Elemente in der Erdkruste – 46,6 % Sauerstoff, 27,7 % Silizium. Glas ist also im Wesentlichen rekristallisierter Sand! Ich wurde von Glas und seiner Bedeutung in der Gesellschaft fasziniert, als ich „Stuff Matters“ von Mark Miodownik las, ein Buch, das die Materialien untersucht, die unser Leben formen – Glas ist eines der wichtigsten Materialien unserer Zeit.
Wie man Hochspannung erzeugt, um Sand zu schmelzen.
Mikrowellen verwenden einen Hochspannungstransformator (hier kaufen), der 120 Volt (in den USA) aufnimmt und sie auf 2000 Volt (für die Mikrowelle in unserem Experiment) hochfährt. Wir haben den Transformator aus der Mikrowelle entfernt, ein Stromkabel angeschlossen und einen Kontakt zwischen dem Gehäuse und der Erde hergestellt. Diese hohe Spannung kann dazu führen, dass Elektrizität Dinge tut, die man vielleicht nicht erwartet. Im Video ist zu sehen, dass ein Strom von Elektronen von einem Ende des Transformators zum Kupferdraht am anderen Ende springt. Während sich die Elektronen durch die Luft bewegen, erzeugen sie ein Plasma aus überhitztem Gas, das Elektrizität leiten kann.
Wie schmilzt die Hochspannung Sand zu Glas?
Reiner Quarz, ein Mineral, das aus Siliziumdioxid besteht, schmilzt bei 1.650 Grad Celsius (3.002 Grad Fahrenheit). Wir hatten zwar keine Geräte, um die Temperatur des Plasmas zu messen, aber wir können daraus schließen, dass wir Temperaturen von 1.650 °C oder mehr erreicht haben, weil der Sand zu einem Glasstab geschmolzen ist.
Wie man Glas aus Hochspannung und Sand herstellt
Zubehör:
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Hochspannungstransformator (gekauft oder aus der Mikrowelle ausgebaut)
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Kieselsand
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Kunststoffwanne (kein Metall oder Glas)
Vorgehen:
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Transformator: Um zu sehen, wie Quinn, mein Mitarbeiter bei diesem Projekt, den Hochspannungstransformator hergestellt hat, siehe das Video oben (ACHTUNG – Hochspannung ist extrem gefährlich – versuchen Sie nicht, ihn ohne die Hilfe eines qualifizierten Fachmanns zu entfernen)
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Beginnen Sie mit dem Pluskabel, das an einem in den Sand gesteckten Nagel befestigt ist. Vergewissern Sie sich, dass das Erdungskabel mindestens 12 Zoll von Ihrer Hand entfernt an einer nicht leitenden Stange befestigt ist. Schließen Sie den Transformator an.
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Verbinden Sie den Pluspol und die Masse im Sand. Ziehen Sie die beiden langsam auseinander, so dass der Lichtbogen intakt bleibt. Ziehen Sie weiter auseinander.
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Wenn der Lichtbogen „bricht“, schalten Sie den Strom ab und lassen Sie ihn abkühlen.
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Entferne das Glas Fulgerit und genieße es! (Oder überspringen Sie alle obigen Schritte, um nicht durch Elektrizität getötet zu werden, und klicken Sie hier, um einen Fulgerit zu kaufen)
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