0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Химический светофор своими руками

Химический опыт Светофор

Сегодня мы проведем занимательный и очень красивый химический опыт под названием Светофор. Этот эксперимент можно смело отнести к лучшим химическим фокусам для детей. Но для того чтобы все получилось, сначало следует изучить немного теории.

Индигокармин

Главным действующим веществом в химическом опыте Светофор является индигокармин. Это его простое название, настоящее же звучит так: динатриевая соль индиго-5,5′-дисульфокислоты. По понятным причинам условимся далее называть этот краситель — индигокармин. Так вот. Индигокармин применяют как пищевые красители в производстве напитков, выпечки и прочих сладостей, которым нужно придать синий цвет. Индигокармин даже зарегистрирован как пищевая добавка Е132 или индиготин.

Также индигокармин используется в медицине и в химии как реагент с интересными свойствами. Например, его способность служить индикатором мы используем проводя химический опыт Светофор.

Как провести химический опыт Светофор

Для проведения химического опыта Светофор нам понадобятся:

  • индигокармин,
  • глюкоза,
  • каустическая сода,
  • статья на нашем сайте: Где взять реактивы для опытов,
  • горячая вода,
  • 2 стеклянных сосуда,
  • защитные перчатки.

Обратите внимание, что для этого опыта мы обязательно должны использовать перчатки. Во-первых, можно испачкать руки индигокармином, а во-вторых, каустическая сода (гидроксид натрия) очень сильная щелочь способная нанести химический ожог.

Для начала в одном стеклянном сосуде растворим 4 таблетки глюкозы в небольшом количестве горячей воды. 4 таблетки это 2 грамма. Приливаем к раствору глюкозы раствор около 10 мг раствора каустической соды. Получили щелочной раствор глюкозы. Отставляем его пока в сторонку. Во втором сосуде растворяем некоторое количество индигокармина. Получается синий раствор. Теперь осторожно вливаем в синий раствор щелочной раствор глюкозы. Жидкость изменит цвет на зеленый. Это синий индигокармин окисляется кислородом воздуха, т.к. жидкость насыщается этим газом при переливании.

Читать еще:  Платье своими руками. Схемы, описания и мастер-классы

Постепенно зелёный раствор будет становиться красным, а затем жёлтым. Действительно, как светофор! Если жёлтый раствор резко встряхнуть, то он вновь станет зелёным, т.к. жидкость насытит кислород. И так далее, до тех пор пока не надоест.

Посмотрите этот замечательный опыт на видео, чтобы оценить его зрелищность и обязательно проведите этот и другие химические опыты для детей, представленные на нашем сайте по химии.

Химический опыт Светофор

Индигокармин — динатриевая соль индиго-5,5′-дисульфокислоты (химическая формула C16H8N2Na2O8S2). Индигокармин применяется для изготовления чернил, подкраски пищевых продуктов (пищевая добавка-краситель E132, известная также под названием индиготин), в химии как окислительно-восстановительный и кислотно-основный индикатор и реагент для фотометрического определения O2 и O3, а также в медицине при различных исследованиях. Химический опыт Светофор отлично наглядно иллюстрирует свойства индокармина.

Как было сказано выше, индигокармин является индикатором окислительно-восстановительных реакций, на этом свойстве красителя и базируется данный эксперимент. Для проведения опыта нам понадобятся:

  • глюкоза;
  • горячая вода;
  • гидроксид натрия;
  • индигокармин;
  • колба.

Растворяем примерно 2 гр. глюкозы в небольшом количестве горячей воды и приливаем к раствору глюкозы 10 мл раствора гидроксида натрия. В колбе растворяем индигокармин, получается раствор синего цвета. Затем вливаем щелочной раствор глюкозы в колбу с индигокармином и наблюдаем изменение цвета.
В начале, окрашенный индигокармином раствор (синий), при добавлении щёлочи окисляется кислородом воздуха до зелёного цвета — так окрашена его окисленная форма. При стоянии зелёного раствора глюкоза начинает восстанавливать индигокармин сначала до красного цвета, а потом и до жёлтого. Если раствор встряхнуть или перелить, то он перемешается с воздухом, и кислород его снова окислит до зелёного цвета.

Химический опыт Светофор (видео)

А вот как выглядит этот занимательный и очень интересный химический опыт на видео:

Читать еще:  Простой берет спицами. Мастер-класс

Светофор своими руками

Во время очередного похода в игрушечный магазин выяснилось, что у нас дома нету очень полезной и главное просто необходимой вещи – светофора. Откровенное китайское г…но за нормальные деньги покупать желание не возникло.

Порыскав как обычно в инете, выяснил, что данная мысль, сделать светофор своими руками посетила не меня одного. Из предложенных самоделок ничего не понравилось: то четыре батарейки питания, то светодиоды какие-то маленькие, то лишние провода с тумблерами и т.п. Устраняя то, что не понравилось у других светофоростроителей, нарисовал схему:

Схема светофора питается от одной батарейки или аккумулятора (я использую старый аккумулятор на котором машинки уже не ездят, фотоаппарат делал снимков десять и тух, короче аккумулятор в мусорку просился). Преобразователь NCP1400 или NCP1402 разряжает элемент питания практически до нуля. Заряженного старого аккумулятора хватает на несколько месяцев. Импульсный преобразователь мне понравился тем, что схема содержит минимум деталей, не высокая цена, короче рекомендую. Главный критерий при выборе процессора – чтобы лишние ноги с платы не свисали. Был выбран PIC 12F508, но оказалось, что PIC12F509 дешевле – странно, ну и ладно. Светодиоды диаметром 10 мм самые яркие, можно 8 мм. Падение напряжения на светодиодах разной цветности – разное, интенсивность свечения тоже разная, поэтому резисторы на каждый цвет подбирались, чтобы выровнять яркость свечения на глаз (на фото сильно не приглядывайтесь, так как фотоаппарат имеет свое понятие о цвете и балансе белого, короче – врет).

Для уменьшения размеров всей игрушки плату пришлось делать двухстороннюю. Изготовили её по утюжной технологии и не с первого раза, но все-таки получилось неплохо.

Порядок сборки такой: собрать необходимые детали, изготовить плату, спаять преобразователь напряжения и проверить его работу

Читать еще:  Капитальная коптильня холодного копчения из блоков своими руками

Затем запаять оставшиеся детальки, должно получится как на картинке, чтобы было чисто и красиво нужно плату помыть спиртом. Следует обратить внимание на переходные отверстия, которые запаиваются проволочкой, а также светодиоды пропаиваются с двух сторон.

Далее программируем микроконтроллер

Первые «дорожные» испытания

И вот теперь начинается самое интересное – корпус. Долго бы жил светофор во временном корпусе, если бы он не разваливался и светодиоды не гнулись. Подобрать корпус не удалось и пришлось вручную выпиливать каждую детальку из какого-то пластика (отходы рекламной мастерской), аккуратно обтачивать и, наконец, клеить дихлорэтаном.

Получилось достаточно прочно и красиво

Режимы работы

Микроконтроллер благополучно спит (sleep режим) пока не будет нажата кнопка.
При нажатии кнопки включается режим обычного светофора. Если в режиме автоматического переключения кратковременно нажать кнопку – включится режим ручного переключения, т.е. следующее переключение только после нажатия кнопки.
Если кнопку удерживать, будет включен режим мигающего желтого.
Дальнейшее удержание кнопки приведет к включению режима ночничок. Кратковременные нажатия кнопки в этом режиме будут перебирать комбинации включенных светодиодов.
Продолжительное удержание кнопки приведет к переходу в режим сна.
Работа в любом режиме около 20 мин приведет к выключению светофора. Время отсчитывается от последнего нажатия кнопки.

Проект получился достаточно удачный. У кого руки не дрожат, тот может для себя сделать — все необходимые файлы есть (нет размещения элементов, но с такой сложной схемой это не проблема).

От автора:

Возишься вечерами, рисуешь, программу пишешь, пластмассу пилишь и вот малой выходит с мамой в магазин вечером, когда только темнеть начинает, несет впереди себя яркий светофор — далеко видать, мигает. Все оглядываются — интересно, а малышня пищит: «Мама, мама я тоже такой хочууу!». А малый довольный идет:
— Мальчик ты где такой светофор взял?
— Папа сделал.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector