Прибор для демонстрации движения ионов в электрическом поле

Прибор для демонстрации движения ионов в электрическом поле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 22.09.80 (2l ) 2986827/29-12 с прнсоединеннеет заявки Рй— (23) Приоритет

Опубликовано 07, 06.82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (51)NL. Кл. (з 09 В 23/18

3bcyaayeraaea4 кеиатет.СССР ав делан иаааретекке н открыткй (53) УДК 373.62 (088. 8) Г (72) Автор изобретения

ll. С. Кройтор

Е

Кишиневский государственный медицинский инс тут

i

1

f

Д

"ъ (7l ) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ QEMOHCTPAIIHH ДВИЖЕНИЯ ИОНОВ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к учебным приборам но физике и может быть использовано для демонстрации движения ионов в жидкостях под воздействием электрического поля.

Известен прибор для демонстрации движения ионов, содержащий прозрачный корпус, выполненный из дугообразной трубки с припаянной к ней трубкой с краном и воронкой на конце, с диссоциирующей на ионы жидкостью и два платиновых электрода, помещенных в корпусе дугообразной трубки. В дугообразную трубку заливается раствор азотнокислого калия, в трубку с воронкой - раствор марганцевокислого калия и мочевины. При открытии крана и включении напряжения на электродах наблюдают смещение границы между растворами, происходящее в результате движения ионов Мтт04 (1).

Однако известный прибор обладает недостаточной наглядностью при многокомпонентностн рабочих жидкостей и значительной длительностью демонстраций.

Бель изобретения - повышение наглядности демонстрации.

Поставленная цель достигается тем, что прибор, содержащий прозрачный корпус с диссоциируюшей на ионы жидкосS тью и два электрода, снабжен прозрачным диском с центральным отверстием, равноудаленными от него периферийными отверстиями и одинаковыми мерными рисками, корпус имеет цилиндрическую фор10 му, а диск установлен с зазором ко дну и его боковым стенкам, при этом один электрод выполнен в виде стержня, установленного в дне корпуса, а другой - в виде колька, смонтированного на внутрен

1$ ней боковой стенке корпуса.

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Прибор состоит as корпуса 1 цилиндрической формы с дном 2 и кольцевым электродом 3, диска 4, опирающегося на опоры 5 и образуюшето зазор 6, электрода 7, выполненного в виде стержня, 934533 диаметром 2-3 мм. Диск 4 имеет цент-, ральное отверстие 8, четыре периферийных отверстия 9 диаметром 3-4 мм и одинаковые мерные риски 10, нанесенные по радиусам от этих отверстий. 5

В корпусе прибора наливается водопроводная вода, в достаточной мере диссоциируюшая на ионы. При установке диска излишек воды выходит через имеющиеся отверстия.. Остается лишь тонкий слой воды 1,0-1,5 мм, равный высоте опор 5. Прибор устанавливают горизонтально на конденсор проекционного фонаря ц проецируют изображение на экран, К электроду 3 подключают отрицательный, а к электроду 7 — положительный полюс источника, постоянного тока напряжением 70-80 В. Во все периферийные отверстия 9 пипеткой вводят IIO капле какой-либо окрашенной жидкости, содержа- 20 ший ионы какого-либо вещества, например, марганцевокислого калия (КМйО ). На ,экране хорошо видно движение отрицательных ионов МиО к центральному электро ду 7. За 60-90 с фронты ионов от раз- 25 ных отверстий, как видно по рискам, смешаются на равные расстояния, пройдя более половины пути между электродами.

Меняя полярность электродов, ионы можно вернуть в исходное .положение. 30

Прибор позволяет проводить опыты как с отрицательными, так и с положительными ионами. Для этого используют жидкости, содержащие окрашенные положительные и отрицательные ионы, например, ам-з>

--ы.,--; - -- - ". (Н. ) аа

Во все отверстия 8 и 9 прибора вводят по каппе упомянутого раствора. При подключении источника тока на. экране видна картина движения желтых ионов СгО . к центру и темносиних Со (Н ) 4 от центра. По мерным рискам хорошо заметна различная подвижность положительных и отрицательных ионов. Движение окрашенных ионов одинакового знака, но различной .природы демонстрируют путем введения в отверстия 9 растворов, например, марганцевокислого калия (КМи О ) и аммиачного раствора . хромата меди (Cu(NHy)<)Cr04 На экране видна картина движения к центру желтых анионов

CI О и фиолетовых анионов Мп04 при этом, как видно по рискам, ионы различной природы имеют различные скорости движения.

Движение неокрашенных ионов путем введения в отверстия 9 растворов хлорных солей железа и меди, а в центральное отверстие — раствора желтой кровяной сопи К4(Ре(СЙ4) > служащей общим индикатором для обоих веществ. Через

60-90 с на экране последовательно, в зависимости от подвижности ионов, появляются полоски разной окраски. Желтая кровяная соль образует с катионами Ге берлинскую лазурь темно-синего цвета, а с ионами Cu» — железистосинеродистую медь красно-бурого цвета.

Изобретение позволяет сократить время подготовки и проведения опытов, повысить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособия в учебном процессе.

Формула изобретения

Прибор для демонстрации движения ионов в электрическом попе, содержащий прозрачный корпус с диссоциируюшей на ионы жидкостью и два электрода, о т— л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью повышения наглядности демонстрации. он снабжен прозрачным диском с центральным отверстием, равноудаленными от него периферийными отверстиями и мерными рисками, корпус имеет цилиндрическую форму, а диск установлен в корпусе с зазором ко дну и его боковым стенкам, при этом один электрод выполнен в виде стержня, установленного в дне корпуса, а другой — в виде кольца, смонтированного на внутренней боковой стенке корпуса, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лекционные демонстрации по физике. Под ред. В. И, Ивероновой. М., "Наука, 1972, с. 508.

934533

Составитель Б. Андреев

Редактор П. Макаревич Техред К. Мыцьо Корректор. М. Демчик

Заказ 3946/48 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4