Главная | Регистрация | Вход | RSSВоскресенье, 16.12.2018, 13:37

МОУ СОШ д.Мокшино

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Модератор форума: Migel  
Форум » Наука » DIY - Сделай сам » Оригинальный подарок, часть1 (Творим оригинальный подарок при помощи химии физики и...)
Оригинальный подарок, часть1
СообщениеДобрый день. Так получилось, что я уже довольно долго занимаюсь разработкой электронных устройств на базе микроконтроллеров, микропроцессоров и ПЛИС. Одним из разработанных мной девайсов я хочу с вами поделиться.

Идея

Идея пришла ко мне во время просмотра статей на Википедии, а именно статьи про сульфат меди (медный купорос), в которой есть картинка кристалла, выращенного в домашних условиях.

В процессе обдумывания я пришел к следующему девайсу: выращенный кристалл сульфата меди должен быть помещен в прозрачный стеклянный цилиндр вместе со светодиодом для подсветки и небольшой электронной схемой, которая управляет светодиодом. Кристалл должен медленно разгораться, когда его возьмет в руку человек, светить, пока находится в руке, и через некоторое время после того, как его выпустят из руки гаснуть. Таким образом, на выходе получим красивый и оригинальный сувенир, который можно подарить девушке, друзьям, или оставить себе на память.

В результате реализации получилось следующее:

На видео показан сам кристалл, собранный девайс, и девайс с уже подключенным питанием и прошитим кодом. К сожалению, моя камера не смогла справиться с ярко-синим свечением, в жизни он выглядит намного более красиво.

Теперь я постараюсь кратко изложить процесс создания такого устройства.

Шаг 1: выращиваем кристалл

Из школьного курса физики мы помним, что растить кристаллы солей из водных растворов нетрудно. Для этого достаточно изготовить насыщенный раствор выбранной соли (в данном случае – медного купороса), внести в него кристаллик-затравку и подождать несколько дней. Разумеется, сразу возникают два вопроса: где взять медный купорос и где взять кристалл-затравку. Медный купорос можно приобрести в любом магазине для садоводов. Если не ошибаюсь, его используют ни то как средство от вредителей, ни то как средство от болезней растения. Стоит он около 100 рублей за 500 гр. баночку. Также, можно приобрести его непосредственно у поставщика химических реактивов, в процессе гугления я натолкнулся на хим. склад в Москве, где продают купорос по цене около 120 рублей за килограмм.
Где бы вы его ни купили, в итоге у вас окажется пакетик с голубым порошком.

500 грамм для нашей цели будет более чем достаточно.

Следующее, о чем нам необходимо позаботиться – о кристалле-затравке. Это небольшой кристаллик, на котором будет оседать сульфат меди из раствора, и который в последствие вырастет до довольно внушительных размеров (кстати, если есть желание, можно вырастить кристалл намного большего размера, чем тот, что продемонстрировал я, процесс не будет отличаться, нужно будет просто подождать подольше). Затравку мы получим из насыщенного раствора купороса.
На помощь опять приходит википедия с графиком растворимости купороса в зависимости от температуры - поробнее см. в Википедии

Как мы видим, с ростом температуры растворимость существенно увеличивается, поэтому возьмем стакан-полтора воды, выльем в кастрюлю и поставим на огонь. Совсем не обязательно доводить воду до кипения, нам хватит и 70-80 градусов. Когда вода окажется достаточно нагретой, начнем сыпать в нее купорос, постоянно помешивая. Необходимо продолжать добавлять сульфат меди в воду до тех пор, пока он не перестанет в ней растворяться. После этого перельем теплый раствор в любую подходящую посуду, я для этого пользовался довольно широкими пластиковыми упаковками от сыра «виола»

Теперь нам остается только ждать. Т.к. центров кристаллизации, кроме стенок, нет, процесс может затянуться. В результате охлаждения и испарения раствора на стенках сосуда начнут осаживаться небольшие кристаллы медного купороса.
Наша задача на данный момент – отобрать наиболее красивый кристалл достаточного размера, чтобы его можно было обвязать ниткой. Вид кристалла – дело вкуса, но я лично предпочитаю небольшие друзы монокристаллам и большим неряшливым скоплениям. В процессе роста друза из 4-5 монокристаллов, по моему мнению, становится куда более красивой, нежли один большой монокристалл или непонятный «ежик» из десятка, поэтому я проверял емкость каждые 1-2 часа в поисках наиболее подходящих кандидатов.

Итак, после 4-5 часов у нас появился небольшой кристалл-затравка. Его нужно аккуратно обвязать ниткой (не наматывайте на него кокон, достаточно одной петли, иначе нитки будут препятствовать росту кристалла). Второй конец нитки наматываем на карандаш и удаляемся на кухню, готовить насыщенный раствор второй раз. На этот раз нам надо приготовить его достаточно, чтобы залить в подходящую банку, в которой наш кристалл-затравка сможет висеть, не касаясь стенок и дна даже после 4х дней роста. В остальном технология та же – подогреваем воду и сыпем в нее купорос до тех пор, пока он не перестает растворяться. Далее немного остужаем раствор и выливаем в подготовленную банку (которую желательно перед этим тоже слегка прогреть теплой водой, чтобы не допустить быстрой кристаллизации раствора на стенках) и опускаем в нее затравку, кладя карандаш поперек горлышка банки и следя за тем, чтобы кристалл не касался стенок и дна. Банку ставим в какое-нибудь не очень теплое и не очень холодное место, например, на полку, и первый шаг практически закончен!

Нам остается только подождать несколько дней, пока кристалл не вырастет до нужных нам размеров. Вынимать надолго кристалл из раствора не рекомендуется, но достать и проверить как идет процесс роста вполне можно. Также не помешает очищать нитку от оседающих на нее мелких кристаллов, чтобы они не испортили форму затравки.

Необходимо учитывать одну вещь: водные кристаллы нестабильны и склонны к выветриванию – из них испаряется вода, в результате чего красивый кристалл постепенно покрывается белым налетом и в итоге рассыпается порошком. Чтобы сохранить кристалл как можно дольше, можно принять следующие меры:

1) Покрыть кристалл лаком. Это не панацея, но все же продлит жизнь кристалла на несколько месяцев.
2) Хранить кристалл в герметичной таре. Тоже не спасет, но в сочетании с первым способом даст кристаллу с год жизни, а то и больше.
3) Самый лучший способ – залить кристалл прозрачной органической жидкостью, например, каким-нибудь прозрачным маслом. В таком сосуде кристалл будет сохраняться очень долго.

На этом пока все, в следующих двух статьях речь пойдет о конструкции девайса, разработке его электронной части и прошивки

Часть2
Часть3


Автор - Migel
Дата добавления - 11.01.2011 в 23:12
MigelДата: Вторник, 11.01.2011, 23:12 | Сообщение # 1
Полковник
Группа: Модераторы
Сообщений: 176
Награды: 10
Репутация: 21
Статус:
Добрый день. Так получилось, что я уже довольно долго занимаюсь разработкой электронных устройств на базе микроконтроллеров, микропроцессоров и ПЛИС. Одним из разработанных мной девайсов я хочу с вами поделиться.

Идея

Идея пришла ко мне во время просмотра статей на Википедии, а именно статьи про сульфат меди (медный купорос), в которой есть картинка кристалла, выращенного в домашних условиях.

В процессе обдумывания я пришел к следующему девайсу: выращенный кристалл сульфата меди должен быть помещен в прозрачный стеклянный цилиндр вместе со светодиодом для подсветки и небольшой электронной схемой, которая управляет светодиодом. Кристалл должен медленно разгораться, когда его возьмет в руку человек, светить, пока находится в руке, и через некоторое время после того, как его выпустят из руки гаснуть. Таким образом, на выходе получим красивый и оригинальный сувенир, который можно подарить девушке, друзьям, или оставить себе на память.

В результате реализации получилось следующее:

На видео показан сам кристалл, собранный девайс, и девайс с уже подключенным питанием и прошитим кодом. К сожалению, моя камера не смогла справиться с ярко-синим свечением, в жизни он выглядит намного более красиво.

Теперь я постараюсь кратко изложить процесс создания такого устройства.

Шаг 1: выращиваем кристалл

Из школьного курса физики мы помним, что растить кристаллы солей из водных растворов нетрудно. Для этого достаточно изготовить насыщенный раствор выбранной соли (в данном случае – медного купороса), внести в него кристаллик-затравку и подождать несколько дней. Разумеется, сразу возникают два вопроса: где взять медный купорос и где взять кристалл-затравку. Медный купорос можно приобрести в любом магазине для садоводов. Если не ошибаюсь, его используют ни то как средство от вредителей, ни то как средство от болезней растения. Стоит он около 100 рублей за 500 гр. баночку. Также, можно приобрести его непосредственно у поставщика химических реактивов, в процессе гугления я натолкнулся на хим. склад в Москве, где продают купорос по цене около 120 рублей за килограмм.
Где бы вы его ни купили, в итоге у вас окажется пакетик с голубым порошком.

500 грамм для нашей цели будет более чем достаточно.

Следующее, о чем нам необходимо позаботиться – о кристалле-затравке. Это небольшой кристаллик, на котором будет оседать сульфат меди из раствора, и который в последствие вырастет до довольно внушительных размеров (кстати, если есть желание, можно вырастить кристалл намного большего размера, чем тот, что продемонстрировал я, процесс не будет отличаться, нужно будет просто подождать подольше). Затравку мы получим из насыщенного раствора купороса.
На помощь опять приходит википедия с графиком растворимости купороса в зависимости от температуры - поробнее см. в Википедии

Как мы видим, с ростом температуры растворимость существенно увеличивается, поэтому возьмем стакан-полтора воды, выльем в кастрюлю и поставим на огонь. Совсем не обязательно доводить воду до кипения, нам хватит и 70-80 градусов. Когда вода окажется достаточно нагретой, начнем сыпать в нее купорос, постоянно помешивая. Необходимо продолжать добавлять сульфат меди в воду до тех пор, пока он не перестанет в ней растворяться. После этого перельем теплый раствор в любую подходящую посуду, я для этого пользовался довольно широкими пластиковыми упаковками от сыра «виола»

Теперь нам остается только ждать. Т.к. центров кристаллизации, кроме стенок, нет, процесс может затянуться. В результате охлаждения и испарения раствора на стенках сосуда начнут осаживаться небольшие кристаллы медного купороса.
Наша задача на данный момент – отобрать наиболее красивый кристалл достаточного размера, чтобы его можно было обвязать ниткой. Вид кристалла – дело вкуса, но я лично предпочитаю небольшие друзы монокристаллам и большим неряшливым скоплениям. В процессе роста друза из 4-5 монокристаллов, по моему мнению, становится куда более красивой, нежли один большой монокристалл или непонятный «ежик» из десятка, поэтому я проверял емкость каждые 1-2 часа в поисках наиболее подходящих кандидатов.

Итак, после 4-5 часов у нас появился небольшой кристалл-затравка. Его нужно аккуратно обвязать ниткой (не наматывайте на него кокон, достаточно одной петли, иначе нитки будут препятствовать росту кристалла). Второй конец нитки наматываем на карандаш и удаляемся на кухню, готовить насыщенный раствор второй раз. На этот раз нам надо приготовить его достаточно, чтобы залить в подходящую банку, в которой наш кристалл-затравка сможет висеть, не касаясь стенок и дна даже после 4х дней роста. В остальном технология та же – подогреваем воду и сыпем в нее купорос до тех пор, пока он не перестает растворяться. Далее немного остужаем раствор и выливаем в подготовленную банку (которую желательно перед этим тоже слегка прогреть теплой водой, чтобы не допустить быстрой кристаллизации раствора на стенках) и опускаем в нее затравку, кладя карандаш поперек горлышка банки и следя за тем, чтобы кристалл не касался стенок и дна. Банку ставим в какое-нибудь не очень теплое и не очень холодное место, например, на полку, и первый шаг практически закончен!

Нам остается только подождать несколько дней, пока кристалл не вырастет до нужных нам размеров. Вынимать надолго кристалл из раствора не рекомендуется, но достать и проверить как идет процесс роста вполне можно. Также не помешает очищать нитку от оседающих на нее мелких кристаллов, чтобы они не испортили форму затравки.

Необходимо учитывать одну вещь: водные кристаллы нестабильны и склонны к выветриванию – из них испаряется вода, в результате чего красивый кристалл постепенно покрывается белым налетом и в итоге рассыпается порошком. Чтобы сохранить кристалл как можно дольше, можно принять следующие меры:

1) Покрыть кристалл лаком. Это не панацея, но все же продлит жизнь кристалла на несколько месяцев.
2) Хранить кристалл в герметичной таре. Тоже не спасет, но в сочетании с первым способом даст кристаллу с год жизни, а то и больше.
3) Самый лучший способ – залить кристалл прозрачной органической жидкостью, например, каким-нибудь прозрачным маслом. В таком сосуде кристалл будет сохраняться очень долго.

На этом пока все, в следующих двух статьях речь пойдет о конструкции девайса, разработке его электронной части и прошивки

Часть2
Часть3

 

>>>Ссылки на материал
СообщениеДобрый день. Так получилось, что я уже довольно долго занимаюсь разработкой электронных устройств на базе микроконтроллеров, микропроцессоров и ПЛИС. Одним из разработанных мной девайсов я хочу с вами поделиться.

Идея

Идея пришла ко мне во время просмотра статей на Википедии, а именно статьи про сульфат меди (медный купорос), в которой есть картинка кристалла, выращенного в домашних условиях.

В процессе обдумывания я пришел к следующему девайсу: выращенный кристалл сульфата меди должен быть помещен в прозрачный стеклянный цилиндр вместе со светодиодом для подсветки и небольшой электронной схемой, которая управляет светодиодом. Кристалл должен медленно разгораться, когда его возьмет в руку человек, светить, пока находится в руке, и через некоторое время после того, как его выпустят из руки гаснуть. Таким образом, на выходе получим красивый и оригинальный сувенир, который можно подарить девушке, друзьям, или оставить себе на память.

В результате реализации получилось следующее:

На видео показан сам кристалл, собранный девайс, и девайс с уже подключенным питанием и прошитим кодом. К сожалению, моя камера не смогла справиться с ярко-синим свечением, в жизни он выглядит намного более красиво.

Теперь я постараюсь кратко изложить процесс создания такого устройства.

Шаг 1: выращиваем кристалл

Из школьного курса физики мы помним, что растить кристаллы солей из водных растворов нетрудно. Для этого достаточно изготовить насыщенный раствор выбранной соли (в данном случае – медного купороса), внести в него кристаллик-затравку и подождать несколько дней. Разумеется, сразу возникают два вопроса: где взять медный купорос и где взять кристалл-затравку. Медный купорос можно приобрести в любом магазине для садоводов. Если не ошибаюсь, его используют ни то как средство от вредителей, ни то как средство от болезней растения. Стоит он около 100 рублей за 500 гр. баночку. Также, можно приобрести его непосредственно у поставщика химических реактивов, в процессе гугления я натолкнулся на хим. склад в Москве, где продают купорос по цене около 120 рублей за килограмм.
Где бы вы его ни купили, в итоге у вас окажется пакетик с голубым порошком.

500 грамм для нашей цели будет более чем достаточно.

Следующее, о чем нам необходимо позаботиться – о кристалле-затравке. Это небольшой кристаллик, на котором будет оседать сульфат меди из раствора, и который в последствие вырастет до довольно внушительных размеров (кстати, если есть желание, можно вырастить кристалл намного большего размера, чем тот, что продемонстрировал я, процесс не будет отличаться, нужно будет просто подождать подольше). Затравку мы получим из насыщенного раствора купороса.
На помощь опять приходит википедия с графиком растворимости купороса в зависимости от температуры - поробнее см. в Википедии

Как мы видим, с ростом температуры растворимость существенно увеличивается, поэтому возьмем стакан-полтора воды, выльем в кастрюлю и поставим на огонь. Совсем не обязательно доводить воду до кипения, нам хватит и 70-80 градусов. Когда вода окажется достаточно нагретой, начнем сыпать в нее купорос, постоянно помешивая. Необходимо продолжать добавлять сульфат меди в воду до тех пор, пока он не перестанет в ней растворяться. После этого перельем теплый раствор в любую подходящую посуду, я для этого пользовался довольно широкими пластиковыми упаковками от сыра «виола»

Теперь нам остается только ждать. Т.к. центров кристаллизации, кроме стенок, нет, процесс может затянуться. В результате охлаждения и испарения раствора на стенках сосуда начнут осаживаться небольшие кристаллы медного купороса.
Наша задача на данный момент – отобрать наиболее красивый кристалл достаточного размера, чтобы его можно было обвязать ниткой. Вид кристалла – дело вкуса, но я лично предпочитаю небольшие друзы монокристаллам и большим неряшливым скоплениям. В процессе роста друза из 4-5 монокристаллов, по моему мнению, становится куда более красивой, нежли один большой монокристалл или непонятный «ежик» из десятка, поэтому я проверял емкость каждые 1-2 часа в поисках наиболее подходящих кандидатов.

Итак, после 4-5 часов у нас появился небольшой кристалл-затравка. Его нужно аккуратно обвязать ниткой (не наматывайте на него кокон, достаточно одной петли, иначе нитки будут препятствовать росту кристалла). Второй конец нитки наматываем на карандаш и удаляемся на кухню, готовить насыщенный раствор второй раз. На этот раз нам надо приготовить его достаточно, чтобы залить в подходящую банку, в которой наш кристалл-затравка сможет висеть, не касаясь стенок и дна даже после 4х дней роста. В остальном технология та же – подогреваем воду и сыпем в нее купорос до тех пор, пока он не перестает растворяться. Далее немного остужаем раствор и выливаем в подготовленную банку (которую желательно перед этим тоже слегка прогреть теплой водой, чтобы не допустить быстрой кристаллизации раствора на стенках) и опускаем в нее затравку, кладя карандаш поперек горлышка банки и следя за тем, чтобы кристалл не касался стенок и дна. Банку ставим в какое-нибудь не очень теплое и не очень холодное место, например, на полку, и первый шаг практически закончен!

Нам остается только подождать несколько дней, пока кристалл не вырастет до нужных нам размеров. Вынимать надолго кристалл из раствора не рекомендуется, но достать и проверить как идет процесс роста вполне можно. Также не помешает очищать нитку от оседающих на нее мелких кристаллов, чтобы они не испортили форму затравки.

Необходимо учитывать одну вещь: водные кристаллы нестабильны и склонны к выветриванию – из них испаряется вода, в результате чего красивый кристалл постепенно покрывается белым налетом и в итоге рассыпается порошком. Чтобы сохранить кристалл как можно дольше, можно принять следующие меры:

1) Покрыть кристалл лаком. Это не панацея, но все же продлит жизнь кристалла на несколько месяцев.
2) Хранить кристалл в герметичной таре. Тоже не спасет, но в сочетании с первым способом даст кристаллу с год жизни, а то и больше.
3) Самый лучший способ – залить кристалл прозрачной органической жидкостью, например, каким-нибудь прозрачным маслом. В таком сосуде кристалл будет сохраняться очень долго.

На этом пока все, в следующих двух статьях речь пойдет о конструкции девайса, разработке его электронной части и прошивки

Часть2
Часть3


Автор - Migel
Дата добавления - 11.01.2011 в 23:12
Форум » Наука » DIY - Сделай сам » Оригинальный подарок, часть1 (Творим оригинальный подарок при помощи химии физики и...)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск:


Mfilm© 2018