Πείραμα Glowing Pickle ή Electric Pickle

Το πείραμα με λαμπερό τουρσί είναι μια διασκεδαστική, εύκολη και δραματική επίδειξη αγωγιμότητας ιόντων και φασμάτων ατομικής εκπομπής. Άλλα ονόματα για το έργο είναι το ηλεκτρικό τουρσί, το frankenpickle και το λαμπτήρα τουρσί. Δείτε πώς φτιάχνετε ένα λαμπερό τουρσί και δείτε πώς λειτουργεί.

Φτιάξτε ένα λαμπερό τουρσί

Βασικά, χρειάζεστε ένα μεγάλο τουρσί, μερικά κομμάτια μετάλλου, ένα καλώδιο λαμπτήρα με βύσμα και είτε ένα variac είτε μια πρίζα (πηγές AC ή εναλλασσόμενο ρεύμα). Εάν χρησιμοποιείτε ρεύμα τοίχου, συνδέστε το καλώδιο της λάμπας σε πολύπριζο με διακόπτη on/off. Αυτό σας δίνει έναν εύκολο τρόπο να κόψετε την ισχύ και βελτιώνει την ασφάλεια. Επειδή αυτό το έργο περιλαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια και εκτεθειμένα καλώδια, είναι ένα πείραμα «μόνο για ενήλικες».

• τουρσί
• 2 καρφιά ή μεταλλικά πιρούνια
• Καλώδιο λαμπτήρα με βύσμα
• Πολύπριζο με διακόπτη on/off και πρίζα για ρεύμα τοίχου Ή variac

Υπάρχουν λίγοι τρόποι για να στήσετε το λαμπερό τουρσί. Σε μια εκδοχή, σφυρηλατήστε τα καρφιά μέσα από ένα κομμάτι ξύλου ώστε να στηρίζουν το τουρσί (ή οτιδήποτε άλλο δοκιμάζετε). Διαφορετικά:

1. Τοποθετήστε το τουρσί πάνω από ένα γυάλινο βάζο. Το γυαλί είναι μονωτικό, επομένως είναι μια καλή επιλογή για τη στήριξη του τουρσί.
2. Βάλτε δύο πιρούνια ή δύο καρφιά στο τουρσί, ένα σε κάθε άκρο. Βεβαιωθείτε ότι τα δύο μεταλλικά κομμάτια δεν αγγίζουν το ένα το άλλο.
3. Χωρίστε το καλώδιο της λάμπας αρκετά μακριά ώστε να έχετε δύο καλώδια αρκετά μακριά ώστε να φτάνουν στα καρφιά ή τα πιρούνια. Είτε τυλίξτε το εκτεθειμένο σύρμα γύρω από το καρφί ή στερεώστε το σύρμα στο μέταλλο χρησιμοποιώντας κλιπ αλιγάτορα.
4. Συνδέστε το βύσμα της λάμπας είτε σε variac (μεταβλητό τροφοδοτικό) είτε σε πολύπριζο (στη θέση "off"), το οποίο με τη σειρά του είναι συνδεδεμένο στον τοίχο.
5. Όταν ανοίγετε το ρεύμα, το τουρσί στάζει αρχικά. Στη συνέχεια λάμπει και μπορεί να καπνίσει. Φροντίστε να κλείσετε το ρεύμα και να το αποσυνδέσετε πριν εξετάσετε το τουρσί.

Πώς λειτουργεί το πείραμα Glowing Pickle

Αν και είναι εύκολο να κάνετε ένα τουρσί να λάμψει, εξηγώντας ακριβώς αυτό που συμβαίνει έχει προκαλέσει τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες.

Το πρώτο μέρος είναι απλό. Το τουρσί περιέχει αλάτι. Τα διαλύματα αλατιού αγώγουν ηλεκτρισμό επειδή το αλάτι είναι ηλεκτρολύτης. Το άλας (NaCl) διαλύεται στο νερό και διασπάται στα ιόντα του (Na, Cl). Η εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος κάνει αυτά τα ιόντα να κινούνται.

Η κίτρινη λάμψη προέρχεται από το φάσμα εκπομπής του νατρίου. Βλέπετε το ίδιο φαινόμενο στις φλόγες των κεριών και στη δοκιμή φλόγας στη χημεία. Η ενέργεια από το ηλεκτρικό ρεύμα διεγείρει τα ιόντα νατρίου. Τα ηλεκτρόνια εισέρχονται σε διεγερμένη κατάσταση και επιστρέφουν σε πιο σταθερή κατάσταση, εκπέμποντας φωτόνια με χαρακτηριστικό μήκος κύματος (κίτρινο).

Η χημεία πιθανότατα περιλαμβάνει χλώριο (Cl₂ ) και την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) και την καύση υδρογόνου. Τα καρφιά ή τα πιρούνια λειτουργούν ως ηλεκτρόδια για ηλεκτρόλυση, ενώ μπορείτε να δείτε το αέριο να αναβλύζει από το μέταλλο. Ο ηλεκτροκόψιμος ενός τουρσί αλλάζει τη σύνθεσή του, καθιστώντας το μη ασφαλές για κατανάλωση.

Δεν υπάρχει τίποτα το ιδιαίτερο στη χρήση ενός αγγουριού. Άλλα προϊόντα τουρσί, όπως οι ντομάτες τουρσί, λειτουργούν επίσης.

Κάντε το Pickle να λάμπει άλλα χρώματα

Το αλάτι στο κανονικό διάλυμα τουρσί είναι χλωριούχο νάτριο, αλλά αν κάνετε τουρσί αγγούρια ή άλλα τρόφιμα με άλλα χημικά, το τουρσί λάμπει άλλα χρώματα. Για καλύτερα αποτελέσματα, λευκάνετε πρώτα το πράσινο χρώμα από τα αγγούρια βυθίζοντάς τα σε διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου. Στη συνέχεια, τουρσί τα προϊόντα σας σε διάλυμα 10% αλατιού σε ξύδι. Εδώ είναι μερικά άλατα και τα χαρακτηριστικά χρώματα εκπομπής τους:

• χλωριούχο λίθιο – ροζ
• χλωριούχο κάλιο – μωβ
• χλωριούχο στρόντιο – κόκκινο
• χλωριούχο βάριο – κίτρινο

Πρακτικές εφαρμογές

Η πρώτη δημοσιευμένη αναφορά για το πείραμα του λαμπερού τουρσί ήταν μια έκθεση του 1989 από την Digital Equipment Corporation. Ενώ η ημερομηνία δημοσίευσης της Πρωταπριλιάς ορίζει την έκθεση ως ένα διασκεδαστικό επιστημονικό έργο, περιγράφει επίσης κάποια σοβαρή επιστήμη. Στην καρδιά του, το λαμπερό τουρσί είναι ένα παράδειγμα οργανικής διόδου εκπομπής φωτός (OLED). Βλέπετε παρόμοια τεχνολογία να λειτουργεί σε τηλεοράσεις, οθόνες και άλλες οθόνες.

Αναφορές

• Appling, Jeffrey R.; Yonke, Fredrick J.; Edgington, Richard A.; Jacobs, Steve (1993). "Εκπομπή γραμμής D νατρίου από τουρσιά." J. Chem. Ed . 70(3):250. doi:10.1021/ed070p250
• Gardner, Martin (2012). Martin Gardner's Science Magic:Tricks and Puzzles . Courier Corporation. ISBN 978-0486152905.
• Hamburgen, Bill; Mogul, Jeff; et al. (Απρίλιος 1989) «Χαρακτηρισμός Συστημάτων Οργανικού Φωτισμού». Τεχνική σημείωση WRL TN-13. Digital Western Research Laboratory.
• Rizzo, Michelle M.; Halmi, Tracy A.; et al. (2005). "Επανεξέταση της επίδειξης ηλεκτρικού τουρσί." J. Chem. Ed . 82(4):545. doi:10.1021/ed082p545
• Vollmer, M.; Möllmann, Κ.-Ρ. (2014). “Πυρσίδες που εκπέμπουν φως.” Φυσ. Ed . 50(1):94. doi:10.1088/0031-9120/50/1/94