Галлий – необычный металл. Он не встречается в природе как чистый элемент, но его можно купить в чистом виде, чтобы использовать для некоторых поистине удивительных научных демонстраций. Одна из самых популярных демонстраций галлия – это плавление галлия на ладони. Вот как безопасно провести демонстрацию и объяснение того, как она работает.
Материалы из расплавленного галлия
По сути, все, что вам нужно для этого проекта образец достаточно чистого галлия и ваша рука:
- Чистый галлий
- Пластиковые перчатки (необязательно)
Вы можете купить кусок чистого галлия примерно за 20 долларов в Интернете. В этом эксперименте безопасно использовать голую руку, но галлий обладает двумя свойствами, которые могут побудить вас надеть пару одноразовых перчаток. Во-первых, металлический галлий смачивает стекло и кожу. Это означает, что расплавленный металл оставит на коже мелкодисперсные частицы галлия, придав ей сероватый оттенок. Смыть непросто, поэтому, возможно, вы захотите избежать этой проблемы. Другое соображение заключается в том, что галлий атакует другие металлы. Итак, если вы обычно носите кольцо, вы можете надеть перчатки, чтобы убедиться, что галлий или остатки металла не могут обесцветить ваши украшения.
Как расплавить галлий
Что может быть проще? Просто поместите кусок галлия в ладонь и позвольте теплу вашего тела сделать всю работу! Температура плавления галлия составляет 29,76 ° C (85,57 F), поэтому он легко растает в ваших руках или в очень теплой комнате. Ожидайте, что это займет около 3-5 минут для куска металла размером с монету.
Когда вы закончите исследовать галлий, наклоните руку, чтобы позволить металл перетечь в неметаллический контейнер. Если контейнер также теплый, медленное охлаждение позволит вам наблюдать, как галлий образует металлические кристаллы.
Вы можете переохлаждать галлий, который удерживает его в виде жидкости. выше точки замерзания. Для этого налейте жидкий галлий в теплую емкость и не допускайте сотрясений. Когда вы будете готовы кристаллизовать металл, вы можете встряхнуть контейнер, прикоснуться к образцу или затравку кристаллизации, добавив небольшой кусочек твердого галлия. Металл демонстрирует ромбическую кристаллическую структуру.
О чем следует помнить
- Галлий может временно обесцветить ваш кожа. Это потому, что он смачивает кожу. Имейте в виду, что это означает, что вы будете терять крошечный кусочек образца каждый раз, когда будете проводить демонстрацию.
- Некоторые люди сообщали о легком дерматите (покраснение, зуд, воспаление) в результате длительного воздействия галлия. к коже. По сути, это означает, что вы должны мыть руки после завершения демонстрации.
- Галлий не токсичен. Он используется в фармацевтике, поэтому вы, вероятно, можете проглотить его и все будет в порядке, но это не рекомендуется, к тому же это будет дорогая закуска..
- Галлий разрушает другие металлы, поэтому не позволяйте ему соприкасаться с ювелирными изделиями и не храните его в металлических контейнерах.
- Галлий расширяется при охлаждении, поэтому обычно сохраняется в пластиковом пакете или гибком контейнере, а не в стекле, чтобы избежать любой возможности расширения и разрушения контейнера. Кроме того, галлий смачивает стекло, поэтому хранение в пластике помогает минимизировать потери образца.
Другие элементы, которые могут плавиться в вашей руке
Галлий – не единственный металл, который плавится в жидкость при комнатной температуре или температуре тела. Франций, цезий и рубидий также растают на ладони. Однако вы серьезно не хотите проводить эту демонстрацию ни с одним из них! Франций и цезий радиоактивны. Цезий и рубидий активно вступают в реакцию с водой, что означает, что они могут поджечь вашу руку. Придерживайтесь галлия.
Подробнее о галлии
Если у вас есть галлий, который нужно плавить в руке, вы также можете пожелать попробуйте трюк с плавильной ложкой. В этом научном магическом трюке вы либо растапливаете галлиевую ложку чем-то, что кажется силой вашего разума, либо заставляете ее исчезать в стакане с горячей водой. Галлий – интересный металлоид, поэтому вы можете узнать об этом элементе больше.
Источники
- Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Страус, Грегори Ф. (1999). «Реализация тройной точки галлия в NIST». Proc. ТЕМПМЕКО . 1999 (1): 147–152.