Uwaga! Startujemy z dziennikiem na nowo! Długo nic nie pisałem, ale toz braku czasu a nie z braku ciekawych doświadczeń, jakie przeprowadziłem ;)

Z innej perspektywy

Tym razem z zupełnie innej perspektywy.

Przez większość czasu pokazywałem doświadczenia, dużo gadałem, ale teraz nadszedł czas zaprezentować się z innej strony. Każdy szanujący się naukowiec swoje prace wystawia na różnego rodzaju wystawach czy też konkursach. Oczywiście robi to w miarę potrzeb, po zgłoszeniu patentu. Dzięki takim targom bądź konkursom istnieje dynamiczny rozwój techniki.
     Mam zaszczyt zaprosić Państwa na

INTARG - Międzynarodowe Targi Innowacji Gospodarczych i Naukowych

Będzie na nich można zobaczyć wiele wspaniałych innowacji/wynalazków. 

Targi odbędą się w dniach 14-15 Czerwca 2016 roku w Katowicach (MCK). WIęcej informacji znajdziecie na stronie INTARG-ów :

www.intarg.haller.pl

Możecie też zaznaczyć chęć swojego udziału na FB :

Weź udział

oraz łapkujcie Funpag'e FB fundacji która organizuje wydarzenie:

https://www.facebook.com/FundacjaProInventio/

Na targach będzie można mnie spotkać i luźno pogadać. :-)

Eksperymenty z modułem ETHERNET -arduino

Ostatnio zakupiłem moduł ethernet ENC28J60. Każdemu przeciętnemu zjadaczowi chleba wiadomo, nie jest to trudne, by znaleźć coś w internecie. Więc i ja znalazłem całkiem sporo informacji o tym, jak ten moduł podłączyć. W pierwszych próbach stosowałem złącze ICSP od atmegi, jednakże nie dawało to zadowalających rezultatów. Żadna biblioteka też nie dawała rady. Natrafiłem jednak na pewną stronkę. Znalazłem na niej inne podłączenie, mianowicie wykorzystujące złącza cyfrowe : 13, 12, 11, 8 oraz RESET i 3.3v (zasilanie). Była też dodana biblioteka. Zobaczyłem przykłady i faktycznie, jakaś akcja już była pokazywana za pomocą serial monitora. W pewnym momencie doszedłem do wniosku, że moduł może być źle podłączony - nie może być bezpośrednio podłączony do portu  internetowego komputera -ani za pomocą kabla A-A ani B-B czyli tak zwanego cross-a. Znalazłem w piwnicy stary router. Podłączyłem go do komputera i modułu. przykładowa aplikacja "PING" od razu zaczęła działać. Natychmiast zabrałem się za udoskonalanie jednego z przykładów : "rbby server". Po kilku minutach mały serwer był już gotowy. Pokazywał stan portów cyfrowych  i uaktualniał stronę co 1000 ms czyli co sekundę. Planuję do niego dodać jeszcze jakiś mały wyświetlacz LCD by pokazywał obecny stan serwera, aktualny MAC czy adres IP. Mam zamiar też dodać klawiaturę HEX, by można było zmieniać ustawienia MAC lub IP. Gdy uda mi się zdobyć moduł Wi-Fi oraz bluetooth, to zbuduję prosty "przekaźnik" by mój stary telefon, który ma tylko BT, mógł korzystać z sieci Wi-Fi. Trzeci i chyba ostatni mój zamysł, to atak na większą atmegę, dodanie dużego wyświetlacza, klawiatury pod PS/2 lub USB i modułu Wi-Fi lub ETHERNET. w ten sposób mógłbym uzyskać prostą przeglądarkę internetową. Nawet jeśli będzie pracowała w trybie tekstowym (kasowała wszystkie znaczniki html), to będzie to kolejny ciekawy projekt. Możliwości jest na prawdę sporo. Na koniec dodaję tutaj mój mały schemat, jak podłączyć ten moduł, by działał poprawnie.

"Dlaczego to nie chce przestać świecić ?"

Ostatnio bawiłem się farbą pobraną z tabliczek ewakuacyjnych, informacyjnych -jednym słowem zielonych strzałek, które świecą po naświetleniu. Niby nic ciekawego... emisja wtórna, powracanie elektronów na macierzyste orbity... Ale jednak! Teoretycznie taka farba powinna przestać świecić już po kilku godzinach w ciemności, jednakże tak się nie dzieje! Dlaczego ? Wytłumaczenie może być tylko jedno: Do farby dodawane są promieniotwórcze związki, które emitując promieniowanie α oraz β -pobudzają farbę do świecenia. Nie mogą to być jednak silnie promieniotwórcze związki, gdyż wtedy by były niebezpieczne dla ludzi. O promieniotwórczości przedmiotów wokół nas można się przekonać stosując albo kliszę fotograficzną, albo folie pokrytą wcześniej wspomnianymi luminoforami. Pamiętajmy jednak, by oba nasze "detektory" trzymać cały czas w ciemności -inaczej ulegną naświetleniu promieniowaniem świetlnym -widzialnym. Można na przykład zbadać elektrodę "czerwoną" TIG do spawania. Zawiera ona sporo tlenku toru -ThO2 . Jeśli wiec położymy taką elektrodę na fluoryzującej folii , to w miejscu kontaktu z elektrodą powstaną miejsca jaśniejsze od tła (jeśli do luminoforu fabrycznie dodano jakiejś promieniotwórczej substancji), lub w tym miejscu będzie świecił płytka (farba bez dodatków). Można też w sklepach plastycznych kupić farbę akrylową. Nie powinna ona zawierać dodatkowych aktywatorów (napis NON-TOXIC), więc powinna przestać świecić po pewnym czasie przechowywania w ciemności. Plusem takiej farby jest możliwość uzyskania ciekawych efektów artystycznych. Oto mój pomysł. Do farby dodałem skrobi ziemniaczanej i uzyskałem świecącą masę plastyczną. Potem można coś ciekawego ulepić :

Świecące grzybki. Tutaj dodałem sztucznie większą porcję aktywatora promieniotwórczego (z elektrod), więc grzybki świecą cały czas :D

A tutaj już w świetle widzialnym. Ślicznie je wkomponowałem w kawałek próchna, co daje im bardzo dekoracyjny wygląd.

RTG cewką tesli!

05.02.16   "Doświadczenie Roentgena odkryte na nowo, czyli lampki choinkowe "

PNG ze strony wikipedii

Już tak "wyśmigałem" swoją cewkę tesli, że pokazują się śliczne języczki plazmy. Wiedziałem, że żarówki na 230 V, takie na włókno wolframowe działają  jak kula plazmowa. Bawiłem się z różnymi typami żarówek, i na koniec postanowiłem, że skoro choinkę się już rozebrało, to co by się stało, gdyby jedną z lampek poddać wysokiemu napięciu. Wynik był zaskakujący! Lampki umieszczone w pobliżu cewki świeciły na zielono. Sprawdziłem inne lampki -efekty były zupełnie inne. Tylko jeden komplet żarówek dawał taki efekt. Co ciekawsze, po dokładnych oględzinach odkryłem, że to nie gaz jarzy się (jonizuje), tylko szkło fluoryzuje. Natychmiast przypomniałem sobie o tzw. rurze Crookesa. Tam też występowało takie światło. Zamyślony nie zauważyłem, jak plazma wypaliła maleńką dziurkę w ściance żaróweczki -taki biały, świecący punkcik. Po chwili żarówka nie miała zdolności dawania tego dziwnego światła. Po odłamaniu górnej kropli zatopienia, odkryłem, że nie ma w niej próżni. Więc przez otwór wdarło się powietrze, a emisja zielonego światła nie ma nic wspólnego z zawartym gazem w tej bańce. Od tamtych wydarzeń minęło trochę czasu i dziś doczytałem, że faktycznie powstają promienie X. Doczytałem też, że można zastosować lampę prostowniczą wysokiego napięcia -ja miałem szczęście, że w starym oscyloskopie było ich aż 4! Dopiero teraz uświadomiłem sobie, że trzymając tą żarówkę choinkową w palcach koło cewki, dawałem sobie mikroskopijne dawki miękkiego promieniowania X. Nie zabiją mnie one co prawda w takich ilościach, lecz liczy się fakt! Planuję jeszcze zastosować ową żarówkę choinkową do zrobienia jakiegoś własnego zdjęcia RTG - z pomocą papieru z jodkiem srebra. Tym razem jednak zastosuję ołowianą puszkę.
Tutaj , jeśli ktoś jeszcze nie widział mojej cewki (przed upgrade'm), to dodaję film :

"Działo elektronowe i własny oscyloskop"
Ostatnio jakoś cały czas po głowie chodzą mi lampy próżniowe. Zamarzyłem sobie, że zbuduję tzw. LENARD TUBE, lub chociaż działo elektronowe i własny CRT. Niestety, nie udało mi się uzyskać dużej próżni za pomocą dostępnych środków. Szukałem więc na razie katodo-luminoforu. Ten z żarówek energooszczędnych się nie nadawał. Potrzebowem więc luminoforu ze starego kineskopu. Dodatkowo planowałem wyodrębnienie z niego Itru oraz europu. Znalazłem mały kineskop i w domu już miałem pozbywać się z niego próżni, by nie uległ implozji, kiedy pomyślałem, ze działo elektronowe w zasadzie już mam (jest w kineskopie). Wystarczyło więc podłączyć go odpowiednio. Jako iż jest to monochromatyczny (jednobarwny) kineskop, nie było problemu z jego podłączeniem. Najpierw żarzenie. Wolframowy drucik w ceramicznej osłonie zaczął się żarzyć. Dobra, teraz wysokie napięcie. Zastosowałem tutaj już gotowy układ do zasilania cewki tesli. - rozwarłem iskiernik , by wyłączyć z obwodu cewkę tesli, i podłączyłem do kineskopu. Pojawiła się jasna, duża plamka koloru zielonego. Działa! Będę jeszcze pracował nad ogniskowaniem oraz odchylaniem pionowym i poziomym. Na początku chciałem mieć własny oscyloskop, ale potem stwierdziłem, że to by było ciężkie do wykonania, a wyniki były by mało ciekawe. Postanowiłem więc, że postaram się wyświetlić coś na nim -jakiś przebieg. Będzie to ciężkie, bo od nowa trzeba będzie budować generator wysokiego napięcia dla trafa z odczepem "focus". Ale najważniejsze, to czerpać z tego radość oraz wiedzę !

29.01.16                                                                "Teraz cer"

Źródłem naszego kolejnego znajomego -ceru będą kamienie od zapalniczek. Należy się ze zdobywaniem surowca trochę pospieszyć, bo powoli znika on z kiosków i dostanie ich jest obecnie ciężkie. Jest to też drogi surowiec. Ja za 3 gramy tego stopu płaciłem równe 14 zł. Nie ma więc mowy o jakichś pomyłkach, bo się wykosztujemy na to. Aby niepotrzebnie się nie rozpisywać, zacznijmy opis procedury. 

     Zasadniczo można na dwa sposoby przeprowadzić roztwarzanie tych kamieni: 

1. Zarysowanie lakiery z kamyczków (pokrywa się je lakierem by nie reagowały z wilgocią) i roztwarzanie na zimno w ok 30% kwasie siarkowym. Wytrąca się czasami przy dużych stężeniach biały, krystaliczny osad siarczanów.
2. Umieszczenie kamyczków na łyżce do spalań i ich spaleniu przy swobodnym dostępie powietrza. Kamienie się żarzą i pozostaje po nich twór jak z tytułowego obrazka. Składa się on głównie z tlenków żelaza (Fe2O3) oraz tlenków lantanowców Ln2O3. Roztwarza się go w 20-30% kwasie siarkowym. Na dnie pozostaje większość Fe2O3. Niewielka ilość żelaza jednak trafi do roztworu.

Widzimy, że metoda nr 2 jest lepsza, bo od razu można pozbyć się dużej ilości żelaza, które jest tutaj nieproszonym gościem. Koniec końców otrzymujemy bezbarwny (czasami lekko żółty) roztwór. Postępowanie w obu przypadkach jest bardzo podobne, jednak nadmiar żelaza może przeszkadzać. Ciecz wlewamy do kolby i dodajemy powoli roztwór jedno molowy NaOH (40g NaOH /1l roztworu). Musimy uzyskać PH > 0.8 Optymalnie ustala się wartość  PH od 1.5 do 6.0. Dodaj teraz nadtlenku wodoru H2O2, roztworu 3% czyli wody utlenionej. Pozostaw teraz całość na dwie godziny. Po tym czasie zazwyczaj wytrąca się żółto-pomarańczowy osad. Zawiera cer na czwartym stopniu utleniania. Przy nadmiarze zasady, a więc zasadowym PH raz, że wytrąci się żelazo i inne lantanowce, a dwa, że powstanie kompleks nadtlenkowy ceru. Pomarańczowy osad dokładnie przemyj. Trzeba go potem dokładnie oczyścić, ale o tym w następnym poście. Najważniejsza sprawa : ciecz po strąceniu osadu zawiera jeszcze nieznaczny procent ceru, żelaza 3+ oraz lantanu i itru. Lantanu jest sporo, nawet więcej niż ceru przed straceniem, itru za to kilka procent. Szkoda by więc wylewać go. Rozdzielenia możesz dokonać tak jak w przypadku neodymu -metodą fluorkową, szczawianową, krystalizacji bądź tworzenia podwójnych siarczanów z K2SO4. Otrzymasz wtedy mieszaninę lantanu oraz itru. Po pozbyciu się żelaza można spróbować oddzielenia tych dwu pierwiastków. Na szczęście, Lantan i itr mają kilka różnych cech, dzięki którym można je rozdzielić. Itr jest na przykład bardzo podobny w reakcjach do skandu. Wobec kwasu szczawiowego tworzy się biały szczawian itru. Jest on rozpuszczalny w jego nadmiarze -tworzy się kompleks. Nie pozwala to jednak na oddzielenie go od lantanu. W zasadzie, to muszę się teraz zastanowić, jak tego dokonać. Opiszę to w kolejnym artykule. Na razie idę zabrać swój pomarańczowy osad, bo miejsce na cer już czeka :D

Zdjęcie przedstawia dwa osady: od lewej -wodorotlenku żelaza (III), obok -wodorotlenku ceru (IV). Prawda, ze ciężko pomylić? Na początku może być pomarańczowy od nadtlenków, jednak po pewnym czasie powraca żółty kolor.                      

27.01.16                                           "Dalsza pogoń za lantanowcami"

Wreszcie mam już gotowy neodym! Może nie jako pierwiastek, ale za to jako jego związek : Siarczan potasowo-neodymowy. Przy okazji mam przyjemność wam podania kolejnej, już czwartej metody wydzielenia lantanowców z roztworu. Ta metoda jest dość tania, a co najważniejsze łatwa do przeprowadzenia. Cały trik polega na tworzeniu się podwójnych siarczanów - kationów trójwartościowych i jednowartościowych oraz dwu anionów siarczanowych. Jest to reakcja analogiczna do tworzenia się ałunów. Rozpatrzmy ten przykład szerzej, bo warto się nad tym zastanowić. Siarczan (VI) potasu jest mało rozpuszczalny w wodzie - do hodowli kryształów się nie nadaje, podobnie jak chlorek sodu. Siarczan (VI) glinu (III) jest z kolei bardzo dobrze rozpuszczalny, ale jego kryształy ciężko się uzyskuje. Połączenie obu tych substancji powoduje stworzenie związku o sumie pozytywnych cech, dzięki którym kryształy ładnie rosną. Ałun glinowo-potasowy jest związkiem o bardzo zróżnicowanej rozpuszczalności pod wpływem zmian temperatury. Po oziębieniu, wydziela się go bardzo sporo. Podczas ogrzewania - rozpuszcza ogromna ilość, nawet dwunastowodna sól jest w stanie się rozpuścić sama w sobie pod wpływem ogrzewania.
     Powracając jednak do naszej soli neodymu. Zaryzykował bym nawet stwierdzenie, że można ją dodać do rodziny ałunów. Jest ona trudno rozpuszczalna w wodzie. Dodanie do roztworu siarczanu neodymu -siarczanu potasu, bądź jeszcze lepiej -wodorosiarczanu potasu (w rozcieńczonym kwasie siarkowym (VI) rozpuszcza się siarczan potasu. Powstaje związek znacznie lepiej rozpuszczalny -wodorosiarczan) powoduje wytrącenie się po pewnym czasie różowego osadu. Jest on wyraźnie krystaliczny. Jeśli prace wykonuje się przy sztucznym oświetleniu, gdzie różowy roztwór wydaje się żółty, to po dodaniu kationów potasowych pojawia się różowa barwa. Przy świetle słonecznym ta barwa zostaje pogłębiona. Po dokładnym przemyciu tego osadu oraz wysuszeniu go można przeprowadzić reakcję podwójnej wymiany między wodorotlenkiem sodu a naszym nowym związkiem. Można też stosować węglan, jednakże jest on mniej skuteczny przy tym. Oczywiście produktem tej reakcji (jednym z produktów) jest wodorotlenek neodymu, który można przeprowadzić już w inną sól neodymu. Pamiętajcie jednak o jego przemyciu -roztwór poreakcyjny zawiera bowiem wodorotlenek sodu, kationy potasu i nadmiar wody. Jednakże na początek warto zbierać neodym w postaci tegoż podwójnego związku.
     Moje uwagi dotyczące tej metody:

• Strącanie przeprowadzać za pomocą wodorosiarczanu potasu -jest on lepiej rozpuszczalny od siarczanu co zwiększa szybkość reakcji i ogranicza ilość wody w cieczy (mniej jej trzeba do rozpuszczenia). Stosowanie związków potasu o innej reszcie kwasowej niż SO4 --, jest niezalecane -wprowadza się tylko niepotrzebnie obce aniony.
• Należy się upewnić, że w roztworze nie ma innych kationów trójwartościowych, takich jak glin, chrom czy żelazo. Będą się one współstrącały oraz wbudowywały w strukturę krystaliczną. Zwiększy to zanieczyszczenie związków. W przypadku roztworu po roztworzeniu magnesu neodymowego -należy jak najszybciej roztwór przenieść do innej zlewki/kolby. Warto pozostawić kawałek magnesu, który jeszcze reaguje z wywiązywaniem wodoru, jako reduktor -żelazo 3+ jest redukowane do 2+. Bezpośrednio przed strącaniem magnes się odsącza, albo wyjmuje  w inny sposób. Kationy glinu (jeśli takowe są) oddziela się przy kolejnym strącaniu -przemiana na wodorotlenek neodymu, wcześniej już opisana, powoduje, że glin przechodzi do roztworu, neodym pozostaje w osadzie. Jeśli chcemy uzyskać inną sól neodymu, to na tym etapie oczyszczania można zaprzestać i nie wytrącać KNd(SO4)2 po raz drugi, lecz od razu po dokładnym przemyciu osadu wodorotlenku - otrzymać sól. Dodam teraz schemat całego otrzymywania :

Pamiętajmy jednak o dokładnym przemywaniu osadu zawierającego neodym, by tak jak po wytrąceniu Nd(OH03 -pozbyć się powstałego siarczanu sodu i innych jonów.