尊敬されているKidarによるこの記事「Google Science Fairでのパルス電気分解」を読み、私の記憶に刻み目を入れたとき、それはすべて1年前に始まりました。 実際、私はすでに、化学部門の小科学アカデミーの科学作品のコンテストで話すために学生を準備する強い希望を持っていました。 そして、これは素晴らしいアイデアです。 今シーズンはうまくいったようです。 この作品は、ハリコフ国立大学の化学学部に基づいて、ハリコフで書かれました。 V.N. カラジン。
ウクライナの学童のあらゆる種類の科学競技について
ほとんどの読者はまだロシア出身ですが、これらのことはわが国でもほぼ同じです。 化学についてお話しします。というのは主題がもっと多いからです。 他のテーマでは、すべてがほぼ同じです。私の知る限り、プログラマーはトーナメントのトピックを奪われています。 タイプ学校-地域-地域-国の段階で行われる競争の3つの主要なタイプがあります。 最後の2つのステージで成功すると、ZNOの結果にボーナスが与えられます（試験の種類に関する試験）。 通常、共和党の舞台で優勝した少年は、200のうち195を左足で書きます。
対象オリンピック
Habréのこのトピックは定期的に表示されます。 これらの競技会は個別です。 生徒は指定された時間に指定された場所に来て、一連のタスクを受け取り、3時間個別に解決します。 オフセットは並行して分離されます。 受賞者は次の段階に進みます。 地域のステージで比較的成功した人（1と2の場所、並行から約10人）は、トレーニングキャンプのために大学に行きます。 その後、中間の予選ステージがあり、その結果、全ウクライナステージのチームが結成されます。 チームの規模は、昨年の地域チームの結果に依存します。 それは4〜12人で、合計8〜11のクラスであると思われます。 チームはクォータにしかなれません。 10年生の受賞者は、11年生のオールユニオンであったメンデレーエフオリンピアード、国際オリンピアードに進出します。 メンデレーエフカの卒業証書とインターンシップは、世界中の大学への非常に優先的な入学を許可します。
若手科学者トーナメント
それは逆です。 チームの競争、6か月前に公開されたタスク。 質問は非常に物議を醸し、複数の決定を示唆しています。 タスクは解決されるだけでなく、明確に報告されなければならず、敵は合理的に批判しなければなりません。 同時に、ソリューションを提供することはできません。 Classic Case Study-無人島で銃器を作成する方法を開発します。 そして、レポートのために7分、あなたが望むように回転します。 トーナメントの最初のコンセプトは、最初の読書でシンプルで明快なタスクを意味しましたが、同時に興味深く議論されました。 それから、私の意見では、深刻な科学のために去るという非常に悪い傾向がありました。 トーナメントはチームコーチの競争となり、どのコーチが特定のタスクのような論文を持っているかを見つけました。 今ではすべてが正常に戻っているように見えますが、関心は低下します。 私はレベルを上げるために最善を尽くします;私の意見では、審査員団に興味深く簡単に認識できるタスクのパッケージを送りました。 cheklab.ru/archives/4003-トピックに関する詳細なレポート。 イベントはチームイベントであるため、トーナメントは入場にボーナスを与えません。 個人的な信用がありますが、それは象徴的であり、むしろ主観的です。
小科学アカデミー
省略形-MAN。 これは純粋な科学です。 科学教師の厳格な指導の下で小学生が科学作品を執筆し、その作品が受け取った重量のカテゴリーは学期論文とほぼ同等です。 その後、彼は適切なレベルのオリンピアードのタイプに関する試験紙を書き、その結果を高等審査員に報告します。 結果-コントロールとレポートのポイントの合計。 受賞者は次の段階に進みます。 クラスへの分割はありませんが、通常、11番目のクラスが舞台裏で有利になります。 彼らは両方とも必要とし、彼らの仕事は通常より深刻です。 獣医学から情報システムのセキュリティまで、セクションとトピックの非常に幅広い選択があります。 私の専門性を考慮して、私は豊富に住む化学セクションにしっかりと座ります。特に動く場所はありません。 そして、病棟が別のセクションに強制的に追放される可能性があります。 一般に、問題はトーナメントと同じです。 仕事を装って、彼らは頭の論文の一部を入れるのが好きです。 そして、これは競争になり、実験室でより高価なデバイスを持っています。 そのような作品はより科学的ですが、学校から遠く離れていると同時に、いくつかの話題と面白さが失われています。 ちなみに、これは、私が男子学生として参加しなかった記述された競技会の中で唯一のものです。 忍耐は十分ではありませんでした。まあ、リーダーはいませんでした。 そのため、1年半前に損失を補うために、学校レベルで実装されている可能性のある興味深いトピックのリストをGoogle Docファイルにゆっくりと投げ始めました。 そして、良い生徒が現れるまで待ってください。 そして、今年の7月に、学生が現れました。
この競争では、リーダーに大きく依存します。 市内で最も強い地区の地区ステージを2年間審査したとき、どの学生が学校で訓練を受け、どの学生が大学で訓練を受けたかが非常に明確でした。 レポートの最初の言葉で。 そして、指導者の失敗のためにひどく台無しにした学童は、ただ残念でした。
問題の記述について
パルス電気分解についての記事を読んだとき、アイデアはすぐに実現しました。 アウトブレイクは特徴的に黄色で、明らかに水中のナトリウムの原子放出によるものでした。 このグローのスペクトルを取得し、589 nmの波長でその強度を測定する場合、水中のナトリウム含有量に依存するはずです。 そのため、化学セクションのより大きな重量、科学的特性、および対応に関する研究のテーマは、次のように定式化されました。 しかし、何を-科学をするために、固体のために。
仕事の本質
イグニッションコイルからの火花を使用して分析対象の水の表面上にプラズマを取得し、カメラレンズの上部にある回折格子によってスペクトルに分解し、spectrumworkbench.orgで計算のためにそれを埋め、信号と濃度の対応のキャリブレーションを行います?????、PROFIT。
原子放出
液体オブジェクトのナトリウムとカリウムの含有量を測定するこのような方法があります。 試料を摂氏1000度半の温度の蒸気に移すと、ナトリウムは原子蒸気の状態になり、波長589 nmの単色の黄色光を非常に集中的に放射し始めます。 放射強度は、サンプルのナトリウム含有量に線形に依存します。つまり、既知の濃度のいくつかの溶液を測定し、この線形方程式の係数を取得できます。
I = a * c + b、ここでIは強度、cは濃度です。
原子蒸気を得るには、通常、ガスバーナーの炎へのサンプルの注入が使用されます。すべてのジブレットを備えたデバイスは小さなキャビネットを占有します。 これらすべてを小さな火花発生器に置き換えてみてはどうでしょうか？
光学系
光はプリズムまたはグレーティングによってスペクトルに分解できます。 直感的にグリルの方が使いやすいと示唆されましたが、念のため、両方から中国人を注文しました。 配当から格子を作りたいという欲求はありませんでした。 同時に、彼はSpectral Workbenchを目の隅から眺めました。 彼らの紙分光器（KDPVに描かれています）は、開口部が非常に小さいため、実際には回転しませんでした。 しかし、乗車はレンズにグリルを付けるだけです。 これは昼間の作業には絶対に適していませんが、プラズマは比較的点状で暗闇の中であることが判明しました。
スパーク
ここから来ます： cxem.net/tesla/tesla27.php 最初はフラッシュから焼fromトランスを集めようとしましたが、その力は明らかに十分ではありませんでした。 4x18650で駆動するZhiguliコイルと、フィールドマンと超小型回路を保護するための小さなハーネスを配置します。 最初のスタートでは、バッテリーの近くで保護回路が爆発したため、切断しなければなりませんでした。 周波数は約500 Hz、デューティサイクルは60％です。 火花の長さは約7 mmでしたが、高調波のためにコイルが約1.5 kHzの周波数で共鳴してうなり声を上げます。 スキームと実装は特別なものではありません。
1つの電極を水に浸し、2番目の電極を表面の2〜3 mm上に垂らします。 レンズに回折格子を配置し、シャッタースピードをより長い時間に設定すると、このような光景が得られます。
背景を削除して必要なものだけを残すと、次のようになります。
ナトリウムのスペクトル線は肉眼で見ることができます。
ビデオ高速カメラ、1000 fps。 中央にあるこれらの薄暗いフラッシュがあります-これらは放電です
計算
キャリブレーションとサイトへのアップロード後、このような素晴らしいスペクトルが得られました。
ナトリウムのピークがあり、不一致は文字通り1 nmです。 その後、すべてが簡単です。 正確なナトリウム濃度でいくつかの溶液を測定し、方程式を取得し、ミネラルウォーターを測定し、ナトリウム含有量を計算しました。 結果は真実に似ていますが、絶対的な無益のために私は与えません
結果
作業は地区の段階で正常に報告されました。 この地域自体は弱く、参加者は4人だけでした。 これらのうち、2つは私の研究室で、さらに2つは学校の先生が準備しました。 私の病棟と別の生徒は地域のステージに行きました。 レポートは1月中旬になります。 この間、理想的にはあらゆる種類の挑発的な質問に対するレポートと回答を準備する必要があります。 問題は、競合他社の化学ほど多くの化学が働いていないという事実によって複雑になっています。さらに、学校の物理学と電子工学をまったく教えていないことが必要です。 ルビロボは最も強力であり、多くの競合他社があり、それらは本当に強力です。 私の意見では、チャンスはほとんどありませんが、試してみる必要があります。 これまでの最初のガイドでは、結果は悪くありません。 将来的には、学童をもっと積極的に蹴る必要があります。 しかし、これは理解できます。
計画計画
そして、それらはたくさんあります。 それらのほとんどすべてがどこかに見張られていますが、特に学校レベルでは、まったく最初から何かを思い付くことはもはやあまり現実的ではありません。 考えられるトピックのリストは、徐々に2ページのテキストになりました。 自家製の半導体、有機色素太陽電池、エアバッグ用のガス発生器があります。 しかし、そのような下降をすぐにマスターできる学童はほとんどいません。また、頭の中で病気になっている同盟者がほとんどいないため、まったく馴染みのないトピックに遭遇する準備ができています。 しかし、希望は最後に死ぬ。 そして、これらの問題におけるリーダーシップは、たとえ主要な作品にほとんど損害がなくても、少なくとも干渉しません。