Kto by pomyślał, że można zrobić szkło przepuszczając prąd o wysokim napięciu przez piasek?! Pracowałem nad pewnymi eksperymentami z byłym studentem i on zasugerował, że powinniśmy spróbować przepuścić prąd przez piasek, aby zobaczyć, czy to stopi piasek w szkło. I, wierzcie lub nie, to zadziałało! Zrobiliśmy szkło!
Z czego zrobione jest szkło?
Szkło jest zrobione z roztopionego i zrekrystalizowanego dwutlenku krzemu. Piasek jest mieszaniną małych kawałków zwietrzałej skały, a głównym składnikiem skały (i piasku) jest dwutlenek krzemu (SiO2). W rzeczywistości te dwa pierwiastki, krzem i tlen, są najobficiej występującymi pierwiastkami w skorupie ziemskiej – 46,6% tlenu, 27,7% krzemu. Szkło jest więc w istocie zrekrystalizowanym piaskiem! Stałem się zafascynowany szkłem i jego znaczeniem w społeczeństwie, kiedy czytałem „Stuff Matters” Marka Miodownika, książkę badającą materiały, które kształtują nasze życie – szkło jest jednym z najważniejszych materiałów naszych czasów.
Jak wytworzyć wysokie napięcie do stopienia piasku.
Mikrofalówki używają transformatora wysokiego napięcia (kup go tutaj), który pobiera 120 woltów (w USA) i podnosi je do 2000 woltów (dla mikrofalówki w naszym eksperymencie). Usunęliśmy transformator z mikrofalówki, dodaliśmy przewód zasilający i ustawiliśmy styk między obudową a ziemią. To wysokie napięcie elektryczne może spowodować, że prąd będzie robił rzeczy, których się po nim nie spodziewamy. Na filmie widać, że strumień elektronów przeskakuje z jednego końca transformatora do miedzianego drutu na drugim końcu. Gdy elektrony poruszają się w powietrzu, tworzą plazmę z przegrzanego gazu, który może przewodzić prąd elektryczny.
Jak wysokie napięcie topi piasek w szkło?
Czysty kwarc, minerał składający się z dwutlenku krzemu, topi się w temperaturze 1,650 degC (3,002 degF). Chociaż nie mieliśmy sprzętu do pomiaru temperatury plazmy, możemy stwierdzić, że osiągaliśmy temperaturę równą lub wyższą niż 1650 stopni C, ponieważ piasek stopił się w szklany pręt.
Jak zrobić szkło z wysokiego napięcia i piasku
Dostawy:
-
Transformator wysokiego napięcia (zakupiony lub wyjęty z mikrofalówki)
-
Piasek krzemionkowy
-
Plastikowa rurka (nie metalowa ani szklana)
Postępowanie:
-
Transformator: Aby zobaczyć, jak Quinn, mój współpracownik przy tym projekcie, wykonał transformator wysokiego napięcia, zapoznaj się z powyższym filmem (UWAGA – wysokie napięcie jest bardzo niebezpieczne – nie próbuj go usuwać bez pomocy wykwalifikowanego profesjonalisty)
-
Zacznij od przewodu dodatniego przymocowanego do gwoździa wbitego w piasek. Upewnij się, że przewód uziemiający znajduje się co najmniej 12 cali od twojej ręki na nieprzewodzącym pręcie. Podłącz transformator.
-
Wykonaj połączenie pomiędzy przewodem dodatnim i masą wewnątrz piasku. Powoli odciągnij je od siebie, pozwalając, by łuk elektryczny pozostał nienaruszony. Kontynuuj odciąganie.
-
Gdy łuk „pęka”, wyłącz zasilanie i pozwól ostygnąć.
-
Usuń szklany fulgeryt i ciesz się! (Lub pomiń wszystkie powyższe kroki, aby nie zginąć od prądu, i kliknij tutaj aby kupić fulgeryt)
#MakingGlass #Sand #Glass #HighVoltage #Microwaves #ThermalImaging #Infrared #MeltingSand #Transformer #ElectricityDemo #Electricity #Experiment #Lab #Science #Thermodynamics #ScienceFair #PhysicsDemo #EarthScienceDemo