Egy egyszerű macskajátékot (lézer mutatót) használhat a Tyndall-effektus bemutatására. "A Tyndall-effektus, más néven Tyndall-szórás," a Wikipedia szerint "a kolloidban lévő részecskék vagy finom részecskék részecskéi finom szórása." A lézert három különböző keverék tesztelésére használhatja: kolloidok, szuszpenziók és oldatok. Bemutatom a Tyndall-t egy kolloidban (tejben), szuszpenzióban (szennyeződés) és egy macskajátékos (cukor) oldattal (lézer pointer).

A Twitterem

A Facebookom

Szükséges alkatrészek:

250 ml-es főzőpohár

Kanál

Szemcseppentő

Csapvíz

Macskajáték (lézeres mutató)

Tej

Cukor

Piszok a kertből

Először a Tyndall effektet a szokásos csapvízzel tesztelheti. Nem láthatod, hogy a lézersugár áttört a levegőn, és nem fogod látni a lézersugarat a főzőpohárban, mivel a szokásos csapvízben nincs semmi, ami Tyndall-szórást okozna.

kellékek:

1. lépés: Kolloidok

Szüksége lesz egy kis mennyiségű tejjel, kanállal és 250 ml vízzel ellátott főzőpohárra. Nyomjon néhány csepp tejet a szemcseppből a főzőpohárba és keverje össze. Ragyogd meg a lézert a főzőpohárban, és most meg kell tudnod figyelni a Tyndall effektust.

Észreveheted, hogy nem látod a lézersugarat a levegőben, de a hígított tej- és vízkeverékben látható a gerenda. Egy pohár tej példája egy kolloidnak, és a Tyndall-hatás az áttetsző megjelenést adja. A tej elsősorban tejzsír és víz emulziója. Az emulzió "egy folyadék kis gömböcskék szuszpenziója egy második folyadékban, amellyel az első nem keveredik" (forrás). Az olaj és az ecet nem keverik össze, de a vinigrett olaj és ecet emulziója. Az "emulziót" két vagy több folyadék kolloidjának leírására használják (tej, vízben diszpergált tejzsírcseppek), mint például egy aeroszol kolloid, mint a köd (a levegőben diszpergált vízcseppek). A tejzsírgömböcskék túl kicsi ahhoz, hogy szemmel vagy optikai mikroszkóppal lássák őket, de (ellentétben a megoldással) elég nagyok ahhoz, hogy szétszórják a fényt és hozzák létre a Tyndall hatást. A kolloidok vizuálisan homogének (egyenletesek az egészben), de mikroszkóposan heterogének (szemcsés / szemcsés - ebben az esetben a tejzsír gömböcskék elkülönülnek a víztől). Általában a kolloidokat nem lehet könnyen kiszűrni és a főzőpohár alján letelepedni.

2. lépés: Felfüggesztések

Keverjük össze 5 gramm (1 teáskanál) szennyeződést a kertből egy 250 ml-es (kb. 8 uncia) vizes főzőpohárba. Mielőtt a szennyeződés leülepedne, ragyogjon a lézermutatót a főzőpoháron keresztül. Lehetővé kell tenni, hogy a Tyndall-hatást megfigyelje, mielőtt a szemcsék (a szennyeződések részecskéi a vízben) leesnek a főzőpohár aljára. A szuszpenziók heterogének (szemcsés / szemcsés - a szennyeződések szemcséi a vízben szuszpendálva). A szuszpenzióban lévő részecskék általában elég nagyok ahhoz, hogy szabad szemmel láthassák, vagy optikai mikroszkópon keresztül tekinthetők meg. Gyakran elég nagyok ahhoz, hogy a vízből kiszűrjék, és természetesen végül a főzőpohár aljára fekszenek.

3. lépés: Megoldások

5 g (1 teáskanál) asztali sót (NaCl) keverünk egy főzőpohárba, 250 ml (kb. 8 uncia) vízzel. Keverjük addig, amíg az összes só (oldott) feloldódik a vízben (oldószer). Amikor a NaCl vízben oldódik, nátrium- (Na +) kationokká és klorid (Cl-) anionokká válik, amelyek túl kicsi ahhoz, hogy szemmel látható legyen, és nem szórja el a lézersugár fényét. Az oldatok homogén keverékek, azaz a vízmolekulák, a nátrium kationok és a klorid-anionok egyenletesek az egész keverékben. A keverék stabil (a feloldott só nem kerül a főzőpohár aljára), és a sót nem lehet a vízből kiszűrni.

Ragyogd meg a lézermutatót a sóoldatot tartalmazó főzőpohárban, és semmi érdekes nem volt. De láthatod a Tyndall Effect-et asztali só és vízmintámban. (Lásd a fenti 1. ábrát.)

Olvastam az összetevőket a sós dobozban, és a szokásos nátrium-kloriddal együtt kalcium-szilikát, kálium-jodid és dextróz. Úgy tűnik, hogy ezek a más összetevők kissé zavarosak - a részecskék szuszpenzióban elég nagyok ahhoz, hogy Tyndall-szóródást okozzanak.

Annak érdekében, hogy a Tyndall-effektust jobban demonstráljuk, úgy döntöttem, hogy a cukrot vízben oldom. (Lásd a fenti 2. képet.)

És ott van ez: nem lesz képes látni a lézersugarat a levegőben, és nem láthatja a lézersugarat a főzőpohárban. Amikor a cukor (szacharóz) vízben oldódik, a cukor kisebb és kisebb részecskékre bomlik, amíg végül a szacharózmolekulák nem túl kicsi ahhoz, hogy szemmel láthatóak legyenek, és nem szórják el a lézersugár fényét.

4. lépés: Következtetés

A Tyndall-effektust lézeres mutatóval mutathatja be, hogy a Tyndall-szórást kolloidban (tejben) és szuszpenzióban (szennyeződésben) láthassa.

A tej elsősorban tejzsír és víz emulziója. A tejzsírgömböcskék túl kicsi ahhoz, hogy szemmel vagy optikai mikroszkóppal lássák őket, de (ellentétben a megoldással) elég nagyok ahhoz, hogy szétszórják a fényt és hozzák létre a Tyndall hatást.

Amikor egy teáskanálnyi szennyeződést keverünk a víz főzőpohárában, akkor a Tyndall-effektust megfigyelni kell, mielőtt a részecskék (a szennyeződések részei a vízben szuszpendálódnak) a főzőpohár aljára ülnek. A szuszpenzióban lévő részecskék általában elég nagyok ahhoz, hogy szabad szemmel láthassák, vagy optikai mikroszkópon keresztül tekinthetők meg. Gyakran elég nagyok ahhoz, hogy a vízből kiszűrjék, és természetesen végül a főzőpohár aljára fekszenek.

A Tyndall effektet nem szabad látni a szokásos csapvízben, mivel a szokásos csapvízben nincs semmi, ami Tyndall-szórást okozna. Nem láthatod, hogy a Tyndall-szórás vízben oldott cukorral - amikor a cukor (szacharóz) vízben oldódik, a cukor kisebb és kisebb részecskékre bomlik, amíg végül a szacharózmolekulák nem túl kicsi ahhoz, hogy szemmel látható legyen ne szórja a fényt a lézersugárból.