¿Quién hubiera imaginado que se podía hacer vidrio haciendo pasar electricidad de alto voltaje por la arena? Estaba trabajando en algunos experimentos con un antiguo alumno y me sugirió que probáramos a hacer pasar la electricidad por la arena para ver si se fundía la arena en vidrio. Y, lo creas o no, ¡funcionó! ¿Qué es el vidrio?
El vidrio está hecho de dióxido de silicio fundido y recristalizado. La arena es una mezcla de pequeños trozos de roca erosionada y el principal componente de la roca (y de la arena) es el dióxido de silicio (SiO2). De hecho, estos dos elementos, el silicio y el oxígeno, son los más abundantes en la corteza terrestre: 46,6% de oxígeno y 27,7% de silicio. Por tanto, el vidrio es esencialmente arena recristalizada. Me fascinó el vidrio y su importancia en la sociedad cuando estaba leyendo «Stuff Matters» de Mark Miodownik, un libro que examina los materiales que dan forma a nuestras vidas – siendo el vidrio uno de los materiales más importantes de nuestro tiempo.
Cómo producir alto voltaje para fundir arena.
Los microondas utilizan un transformador de alto voltaje (compre uno aquí) que toma 120 voltios (en los Estados Unidos) y los eleva a 2000 voltios (para el microondas de nuestro experimento). Quitamos el transformador del microondas, añadimos un cable de alimentación y establecimos un contacto entre la carcasa y la tierra. Esta electricidad de alto voltaje puede hacer que la electricidad haga cosas que no esperas que haga. En el vídeo puedes ver que una corriente de electrones salta de un extremo del transformador al cable de cobre del otro extremo. A medida que los electrones se mueven por el aire, crean un plasma de gas sobrecalentado que puede conducir la electricidad.
¿Cómo hace el alto voltaje para fundir la arena y convertirla en vidrio?
El cuarzo puro, un mineral compuesto de dióxido de silicio, se funde a 1.650 grados C (3.002 grados F). Aunque no disponíamos de equipos para medir la temperatura del plasma, podemos concluir que alcanzábamos temperaturas iguales o superiores a 1.650 degC porque la arena se fundía en una barra de vidrio.
Cómo hacer vidrio a partir de alta tensión y arena
Suministros:
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Transformador de alta tensión (comprado o retirado del microondas)
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Arena de sílice
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Tubo de plástico (no de metal ni de vidrio)
Procedimiento:
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Transformador: Para ver cómo Quinn, mi colaborador para este proyecto, hizo el transformador de alto voltaje, consulte el vídeo de arriba. (PRECAUCIÓN – el alto voltaje es extremadamente peligroso – no intente desmontarlo sin ayuda de un profesional cualificado)
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Comience con el cable positivo unido a un clavo insertado en la arena. Asegúrese de que el cable de tierra esté al menos a 30 cm de su mano en una varilla no conductora. Enchufe el transformador.
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Haga una conexión entre el positivo y la tierra dentro de la arena. Separe lentamente los dos, permitiendo que el arco eléctrico permanezca intacto. Continúe separando.
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Cuando el arco se «rompa», desconecte la alimentación y deje que se enfríe.
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¡Retire la fulgerita de vidrio y disfrute! (O sáltate todos los pasos anteriores, evita que te mate la electricidad, y haz clic aquí para comprar una fulgerita)
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