Een metaallegering die vloeibaar is bij kamertemperatuur.

Stel dat u een metaallegering had die de voordelen van vloeibaar kwik had, maar zonder de giftige effecten?

U kunt uw eigen barometers en thermometers maken en u geen zorgen maken over het inschakelen van een gevaarlijke stoffen team om op te ruimen na eventuele ongevallen. Je kunt de rotzooi eenvoudig wegvegen met een papieren handdoek. U hoeft zich geen zorgen te maken over het inademen van bedwelmende kwikdampen, maar u kunt nog steeds nette kleine elektrische motoren maken die in vloeibaar metaal dopen om hun elektrische verbindingen te maken.

Stel verder, dat het metaal aan glas zou blijven plakken, zodat je het op glas zou kunnen schilderen om je eigen spiegels te maken. Of dat het aan papier zou blijven plakken zodat je er je eigen elektrische circuits in zou kunnen tekenen?

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

Op de foto hierboven heb ik er twee kleine flesjes met vloeibaar metaal. De fles aan de rechterkant bevat gallium, een element dat smelt bij 29,76 ° Celsius (85,57 ° Fahrenheit). De injectieflacon aan de linkerkant is een legering die gallium, indium en tin bevat en smelt bij -20 ° Celsius ( -4 ° Fahrenheit). (Beide zijn beschikbaar in onze catalogus.)

Het gallium is vloeibaar omdat ik de fles in mijn borstzak had, naast mijn warme lichaam. Bij normale comfortabele kamertemperatuur ratureert het is een vaste stof.

Omdat gallium uitzet wanneer het stolt (in tegenstelling tot de meeste metalen), zijn de flesjes maar half gevuld. Om het vaste metaal uit de injectieflacon te krijgen, verwarmt u het gewoon in een kopje heet water totdat het smelt.

Leuke dingen om te doen met vloeibaar metaal

Een leuk ding dat je meteen kunt doen met de vloeibare metaallegering is je eigen spiegels. Het enige dat nodig is, is een stuk glas en een wattenstaafje.

Klik op de foto voor een grotere picture

Doop het wattenstaafje in het flesje en draai het rond om het te bedekken met de vloeibare metaallegering.

Klik op foto voor een grotere afbeelding

Wrijf nu het gecoate wattenstaafje op het glas ( op de foto gebruiken we een glasmicroscoopglaasje). Het metaal kleeft aan het glas en vormt een ondoorzichtige reflecterende coating.

Klik op de foto voor een grotere picture

Op de foto hierboven, houd ik de nieuwe spiegel vast zodat deze het zicht op de bomen buiten mijn raam weerspiegelt. De camera is gefocust op het raam, dus de bomen en mijn hand zijn onscherp.

Je eigen spiegels kunnen maken is een voordeel wanneer de spiegel die je nodig hebt dat kan ” nergens te koop. Ik had bijvoorbeeld een kleine lichtgewicht spiegel nodig om op een luidspreker te lijmen, zodat ik een laserstraal van de luidspreker kon laten weerkaatsen en de muziek door de spiegel kon wiebelen, waardoor een patroon op de muur ontstaat.

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

Ik heb de vloeibaar metaal om een dun glazen dekglaasje voor een objectglaasje te bedekken.

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

De resulterende spiegel was erg licht en toch stijf, zodat hij plat bleef terwijl hij door de spreker werd rondgestuiterd.

Klik op een foto voor een grotere afbeelding

Wanneer vastgelijmd op de speaker en de muziek aan, de laser maakt een lichtshow aan de muur. Als u twee luidsprekers gebruikt en het licht van de ene en vervolgens van de andere weerkaatst, krijgt u twee dimensies en kunt u een computergeluidsbestand maken dat beide stereokanalen gebruikt om afbeeldingen op de muur te tekenen.

Meer leuke dingen

Er zijn veel dingen die u kunt doen met vloeibaar metaal:

• Thermometers maken
• Barometers maken
• Seismografen voor kantelmeters maken
• Maak niet-geleidende objecten geleidend
• Maak elektroden die passen bij verschillende oppervlakken
• Experiment met magnetohydrodynamica
• Beweeg het met hoogfrequente elektriciteit
• Gebruik het om hoogenergetisch geluid te geleiden
• Vervang kwik in draaiende telescoopspiegels

Als je een glanzend oppervlak nodig hebt, een verdunde oplossing van zoutzuur kan op het oppervlak worden aangebracht, of u kunt een lichte laag minerale olie gebruiken h voorkomt de langzame oxidatie van het metaal die in de loop van de tijd optreedt.

Hoe doet het dat?

Gallium is een element (atoomnummer 31, direct onder aluminium en precies rechts van zink in het periodiek van de elementen) . Het begint al met een zeer laag smeltpunt, maar we kunnen nog wat andere elementen toevoegen om een nog lager smeltpunt te krijgen.

Rechts onder gallium in het periodiek systeem staat indium ( element 49). Rechts van indium staat tin (element 50).

Wanneer deze elementen worden gecombineerd, binden hun atomen zich samen tot een verbinding. De moleculen van die verbinding binden niet zoveel aan elkaar als de atomen van de oorspronkelijke metalen die aan elkaar zijn gebonden. Dit verlaagt het smeltpunt.

Er zijn veel manieren om de drie metalen te combineren:

… enzovoort.

Elke combinatie heeft een iets ander smeltpunt. Welke heeft het laagste smeltpunt? Dit zou een goede wetenschappelijke beurs kunnen zijn.

Een mengsel van 76% gallium en 24% indium smelt bij 16 ° Celsius (61 ° Fahrenheit). Zowel gallium als deze combinatie kunnen onderkoeld worden. Dat betekent dat ze eenmaal gesmolten vloeibaar kunnen blijven, ook al worden ze ver onder hun smeltpunt gekoeld. Uiteindelijk vormt zich een klein kristal en begint de hele batch te stollen, maar kleine hoeveelheden kunnen een hele tijd supergekoeld worden gehouden.

De gallium-indiumlegering is meer reflecterend dan kwik , en is minder dik, dus wordt onderzocht als vervanging voor kwik in draaiende vloeibare spiegels voor astronomische telescopen.

Wanneer gallium wordt blootgesteld aan lucht, wordt een dunne laag gallium oxide vormt zich op het oppervlak, net als bij aluminium, het metaal er net boven in het periodiek systeem. Hierdoor kunnen galliumlegeringen bijna elk materiaal “bevochtigen”, dus in plaats van te parelen, verspreidt het zich over het oppervlak. Deze eigenschap maakt het geschikt voor het maken van spiegels en voor het coaten van objecten om ze geleidend te maken.

Op dezelfde manier als kwiklegeringen met andere metalen worden gecombineerd om amalgamen te maken, legeert gallium ook met andere metalen. Wanneer bijvoorbeeld een kleine druppel gallium op aluminiumfolie wordt geplaatst, zal het samen met het aluminium een vloeistof vormen met een knapperig oppervlak, zoals op de onderstaande foto.

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

De legering combineert uiteindelijk met al het aluminium en lost een gat op erin.

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

Als een druppel water wordt toegevoegd aan de resulterende parel vloeibaar metaal, combineert het water zich krachtig met het aluminium, waardoor een hete oplossing van bijtend aluminiumhydroxide ontstaat. Wat overblijft is de originele druppel gallium, met daarin een minuscule hoeveelheid aluminium opgelost. (Stop die druppel niet terug in de fles, het vervuilt de rest van het gallium).

Dit experiment kan worden gedaan met het gallium of het gallium -indium-tinalloy.

Volgende: Aerodynamica – De Bernouli-bal

Bestel hier gallium en vloeibare metaallegering.

Del. icio.us