poniedziałek, 9 października 2023

Krople księcia Ruperta

materiał jutubny czyjś cudzy,
czyli nie mój własny
autor: jedrek29t

Kropla stopionego rozżarzonego płynnego szkła wrzucona do niezbyt zimnej wody zastyga w kształcie łzy lub czegoś przypominającego formę "plemnika".

Proces produkcji kropli batawskich czy łez bolońskich, bo krople księcia Ruperta znane są pod kilkoma nazwami, jest dość słabo powtarzalny w warunkach amatorskich, gdyż jedne łezki się "udają", a inne nie, a nawet te "udane" nie zawsze zachowują się identycznie. 

Można jednakże założyć, że przynajmniej połowa wytwarzanych "łezek" ma fenomenalne właściwości takież oto:

  • część gruba ma niezwykłą wytrzymałość mechaniczną (przynajmniej 7000 razy większą niż "ogonek"), bo można w nią dość mocno walić nawet klasycznej "domowej" wielkości młotkiem i kropelka nie ulega zniszczeniu
  • aby zniszczyć część grubą potrzebny jest większy młot lub porządniejsze imadło
  • część grubsza ma tak ogromną wytrzymałość, bo kropla w czasie krzepnięcia w wodzie zachowuje się jak istota rozumna, która walczy o przetrwanie, czyli stara się przeciwdziałać szokowi termicznemu i wynikającym z niego naprężeniom mechanicznym, które zamienia w wiązania międzycząsteczkowe tysiące razy wytrzymalsze od tego, co oferuje zwykłe szkło, więc ciągnąc do środka "jak wariat" kropla ulega zastygnięciu, przy czym wytworzone naprężenia zostają w niej "zamrożone" i "zmagazynowane"
  • zupełnie inaczej zachowuje się "ogonek", bo wystarczy odłamać lub odciąć np. kombinerkami czy cążkami jego kawałeczek, aby kropla uległa gwałtownemu "wybuchowemu" rozpadowi na drobne odłameczki oraz pył szklany, co odbywa się z oszałamiającą prędkością 1600 m/s (5760 km/h), a więc nawet większą od prędkości spalania prochu czarnego
Krople księcia Ruperta dość łatwo wytworzyć w laboratorium szkolnym pod okiem nauczyciela chemii lub fizyki. Potrzebna będzie ćwierćlitrowa zlewka napełniona wodą, pręcik szklany o średnicy około 2 ... 4 mm (najlepiej z bardzo łatwo topliwego szkła sodowego) oraz porządniejszy palnik gazowy zdolny do rozżarzenia i upłynnienia szkła (1300 ... 1700 °C). Szkło sodowe, o ile uda się nam takie "skombinować", powinno kapać w temperaturze około 900 ... 1000 °C, więc można nawet próbować działać bardzo dobrze wyregulowanym pospolitym palnikiem Bunsena, jednak najpewniejsze rezultaty osiągniemy używając lepszego palnika.

W czasie wytopu oraz późniejszych prób zniszczeniowych należy bezwzględnie używać odzieży ochronnej, rękawic oraz okularów zabezpieczających oczy przed odpryskami. Eksperyment nie nadaje się do samodzielnego wykonania przez dzieci i młodzież!!!

Krople księcia Ruperta niestety nie znalazły w pełni bezpośredniego zastosowania w "zwykłym" życiu codziennym, ale zjawiska wynikające z ich właściwości materiałowych są podstawą w ramach produkcji szkła nośnego/podłogowego, wzmocnionego, pancernego, kuloodpornego, samochodowego, hartowanego, żaroodpornego, zaawansowanej amunicji odłamkowej itd. itp.


(Marcin Perliński)

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz