Metalliseos, joka on nestemäinen huoneenlämmössä.

Oletetaan, että sinulla on metalliseos, jolla on nestemäisen elohopean edut, mutta ilman myrkyllisiä vaikutuksia?

Voisit valmistaa omat ilmanpainemittarit ja lämpömittarit ja olla huolissasi soittamisesta vaarallisten aineiden joukkue puhdistamaan onnettomuuksien jälkeen. Voit yksinkertaisesti pyyhkiä sotku paperipyyhkeellä. Sinun ei tarvitse huolehtia myrkyllisten elohopeahöyryjen hengittämisestä, mutta voit silti tehdä siistejä pienmoottoreita, jotka upottavat nestemäiseen metalliin niiden sähköisten liitosten muodostamiseksi.

Oletetaan edelleen, että metalli tarttuisi lasiin, joten voit maalata sen lasille omien peiliesi tekemiseksi. Tai että se tarttuisi paperiin, jotta voit piirtää siihen omat sähköpiirisi?

Napsauta kuvaa saadaksesi suuremman kuvan

Yllä olevassa kuvassa minulla on kaksi pienet injektiopullot nestemäisestä metallista. Oikealla oleva pullo sisältää galliumia, alkuaineen, joka sulaa lämpötilassa 29,76 ° C (85,57 ° Fahrenheit). Vasemmalla puolella oleva injektiopullo on seos, joka sisältää galliumia, indiumia ja tinaa ja sulaa -20 ° C: ssa ( -4 ° Fahrenheit). (Molemmat ovat saatavana luettelostamme.)

Gallium on nestemäinen, koska minulla oli pullo paitataskussa lämpimän vartalon vieressä. Normaalissa mukavassa huonelämpötilassa eratoi sen kiinteän aineen.

Koska gallium laajenee kiinteytyessään (toisin kuin useimmat metallit), pullot täytetään vasta puolivälissä. Kiinteän metallin poistamiseksi injektiopullosta, lämmitä sitä vain kupillisessa kuumaa vettä, kunnes se sulaa.

Hauskoja asioita nestemäisen metallin kanssa

Yksi hauska asia, jonka voit tehdä heti nestemäisellä metalliseoksella omat peilit. Tarvitaan vain lasipala ja vanupuikko.

Suurenna kuva napsauttamalla kuvaa kuva

Kasta vanupuikko injektiopulloon ja kierrä sitä ympäri päällystääksesi sen nestemäisellä metalliseoksella.

Napsauta kuvaa saadaksesi suuremman kuvan

Hiero nyt päällystetty vanupuikko lasille ( valokuvassa käytämme lasimikroskooppialustaa). Metalli tarttuu lasiin ja tekee heijastamattomasta pinnoitteesta.

Klikkaa kuvaa saadaksesi suuremman kuvan kuva

Yllä olevassa kuvassa pidän uutta peiliä niin, että se heijastaa ikkunan ulkopuolella olevien puiden näkymää. Kamera on keskittynyt ikkunaan, joten puut ja käteni ovat epätarkkoja.

Oman peilin tekeminen on etu, kun mirroryou tarvitsee. ” Tarvitsin esimerkiksi pienen kevyen peilin liimattavaksi kaiuttimeen, jotta voisin pomppia lasersäteen kaiuttimesta ja antaa musiikin heiluttaa peiliä, jolloin kuvio oli seinällä.

Suurenna kuva napsauttamalla kuvaa

Käytin nestemäistä metallia ohuen lasisuojuksen päällystämiseksi mikroskooppialustalle.

Napsauta kuvaa saadaksesi kuvan suurempi kuva

Tuloksena oleva peili oli erittäin kevyt ja silti jäykkä, joten se säilyisi tasaisena, kun kaiutin heilautti sitä ympäri.

Napsauta kuvaa saadaksesi suuremman kuvan

Kun se on liimattu kaiuttimeen ja musiikki kytketty päälle, laseri tekee valoshow seinälle. Kahden kaiuttimen käyttäminen ja yhden ja sitten toisen valon heijastaminen antaa sinulle kaksi ulottuvuutta, ja voit tehdä tietokoneen äänitiedoston, joka käyttää molempia stereokanavia piirtämään kuvia seinälle.

Hauskempia asioita

Nestemäisellä metallilla voi tehdä paljon asioita:

• Tee lämpömittareita
• Tee barometreja
• Tee kallistusmittarien seismografeja
• Tee johtamattomista kohteista johtavia
• Tee vaihteleville pinnoille sopivia elektrodeja
• Kokeile magnetohidrodynamiikalla
• Heiluta sitä suurtaajuisella sähköllä
• Käytä sitä johtamaan suurenergistä ääntä
• Korvaa elohopea pyörivissä teleskooppipeileissä

Jos tarvitset kiiltävää pintaa, laimea liuos suolahappo voidaan laittaa pinnalle, tai voit käyttää kevyttä mineraaliöljypinnoitetta h estää metallin hitaan hapettumisen, joka tapahtuu ajan myötä.

Kuinka se tekee sen?

Gallium on alkuaine (atominumero 31, aivan alumiinin alapuolella ja vain sinkkioikeus alkuaineiden jaksoitettavissa) . Se alkaa jo hyvin matalalla sulamispisteellä, mutta voimme lisätä joitain muita elementtejä saadaksesi tasaisen sulamispisteen.

Jaksollisen taulukon galliumin alapuolella on indium ( elementti 49). Ainoastaan indiumin oikealla puolella on tina (elementti 50).

Kun nämä elementit yhdistetään, niiden atomit sitoutuvat yhteen. Kyseisen yhdisteen molekyylit eivät sitoudu toisiinsa yhtä paljon kuin alkuperäisten metallien atomit sitoutuivat toisiinsa. Tämä alentaa sulamispistettä.

Kolme metallia voidaan yhdistää monella tapaa:

… ja niin edelleen.

Jokaisella yhdistelmällä on hieman erilainen sulamispiste. Minkä Youthinkin sulamispiste on matalin? Tämä saattaa olla hyvä tieteellinen kokeilu.

76% galliumin ja 24% indiumin seos sulaa 16 ° C: ssa (61 ° Fahrenheit). Sekä gallium että tämä yhdistelmä voidaan ylijäähdyttää. Se tarkoittaa, että sulamisen jälkeen ne voivat pysyä nestemäisinä, vaikka ne jäähdytetään hyvin sulamispisteensä alapuolella. Lopulta muodostuu pieni kide ja se käynnistää koko erän jähmettymään, mutta pieniä määriä voidaan jäähdyttää pitkään.

Gallium-indiumseos heijastaa enemmän kuin elohopea , ja on vähemmän tiheä, joten sitä tutkitaan elohopean korvikkeena tähtitieteellisten teleskooppien pyörivissä nestepeileissä.

Kun gallium altistuu ilmalle, ohut kerros galliumia oksidi muodostuu pinnalle, aivan kuten mitä tapahtuu alumiinin kanssa, metalli juuri sen yläpuolella jaksollisessa taulukossa. Tämä sallii galliumseosten ”kostuttaa” melkein mitä tahansa materiaalia, joten helmien muodostamisen sijaan se leviää pinnalle.Tämä ominaisuus tekee siitä hyvän peilien valmistamiseksi ja esineiden päällystämiseksi johtavaksi.

Samalla tavalla kuin elohopea seostuu muiden metallien kanssa amalgaamien valmistamiseksi, gallium myös muiden metallien kanssa. Kun pieni pisara galliumia sijoitetaan esimerkiksi alumiinifolion päälle, se yhdistyy alumiinin kanssa nesteeksi, jolla on karkea pinta, kuten alla olevassa kuvassa.

Napsauta kuvaa saadaksesi suuremman kuvan

Seos yhdistyy lopulta kaiken alumiinin kanssa liuottamalla reikää siinä.

Napsauta kuvaa saadaksesi suuremman kuvan

Jos saatuun nestemäiseen helmiin lisätään pisara vettä, vesi yhdistyy voimakkaasti alumiinin kanssa, jolloin muodostuu kuuma liuos kaustista alumiinihydroksidia. Jäljellä on alkuperäinen pisara galliumia, johon on liuennut pieni määrä alumiinia. (Älä laita sitä pisaraa takaisin pulloon, se saastuttaa lopun galliumin.)

Tämä koe voidaan tehdä joko galliumilla tai galliumilla -indium-tinalloy.

Seuraava: Aerodynamiikka – Bernouli-pallo

Tilaa gallium ja nestemäiset metalliseokset.

Del. icio.meille