Le aziende produttrici di bevande fanno milioni ogni anno promuovendo il potere degli elettroliti nelle loro bevande che, secondo loro, hanno la capacità di sostituire gli elettroliti che si perdono durante l'esercizio. Gli elettroliti sono atomi che si separano in ioni, come sodio e potassio, in soluzione. Poiché questi ioni hanno il potenziale per condurre l'elettricità, gli elettroliti sono indispensabili per il corretto funzionamento del sistema cardiovascolare e nervoso. Quindi, un progetto scientifico che confronti i livelli di elettroliti di diverse bevande sportive, utilizzando la conduttanza, che è proporzionale alla concentrazione di elettroliti, è estremamente prezioso.
Materiali per misurare i livelli di elettroliti
Per misurare i livelli di elettroliti in termini di conduttanza, partirai dall'equazione G = I /V, in cui 'G' è la conduttanza, in riferimento alla facilità con cui l'elettricità passa attraverso la soluzione, 'I' è la corrente che attraversa la soluzione e V è la dimensione della sorgente di tensione che ha portato alla corrente. Utilizzerai un amperometro, che puoi ottenere facilmente da un negozio di elettronica, per misurare la corrente. Avrai bisogno di una fonte di tensione (ad es. Una batteria da 9 V), materiali per costruire il tuo "sensore di conduttanza" - fili di rame e tubi di plastica - fili con morsetti a coccodrillo per completare il circuito e ciotole per contenere i tuoi elettroliti.
Impostare il tuo esperimento non è difficile. Crea il tuo sensore di conduttanza tagliando 6 pollici di lunghezza di filo di rame e avvolgendo il filo intorno al tuo tubo di plastica in bobine, fino a quando rimangono solo circa 2 pollici del filo di rame. Collegare uno dei fili sul sensore di conduttanza al terminale positivo della batteria, utilizzando fili con morsetti a coccodrillo e collegare l'altro filo sul sensore di conduttanza al multimetro. Impostare il multimetro per leggere la corrente continua. Finora, hai costruito un circuito aperto, a causa della distanza tra i due fili di rame sul sensore di conduttanza. Quando immergi il sensore di conduttanza nella soluzione elettrolitica, la corrente elettrolitica collegherà i fili di rame, chiudendo così il circuito.
Sperimentazione
In primo luogo, utilizza il sensore di conduttanza per leggere i livelli correnti in distillato acqua. Dal momento che non prevediamo che l'acqua distillata contenga elettroliti, ci aspetteremmo che le correnti d'acqua distillate siano eccessivamente basse, quindi l'acqua distillata funziona come un controllo. Utilizzare una misura da 1/2 tazza per versare 1/2 tazza di acqua distillata in una ciotola. In altre ciotole, versare 1/2 misurini di tazze di bevande sportive diverse. Posizionare il sensore di conduttanza nell'acqua distillata, leggere e registrare la corrente, quindi leggere e registrare le correnti attraverso le bevande sportive. Tra una bevanda e l'altra, risciacquare il sensore di conduttanza in acqua distillata per evitare che le bevande deformino i risultati dei campioni successivi.
Analisi dei dati
Dovresti sottrarre la corrente che leggi dal acqua distillata dalle correnti che leggete dalle bevande sportive, se la corrente dell'acqua distillata differiva da 0 Ampere. Converti tutte le letture correnti in Ampere (da microampere o milliampere) e calcola, in via sperimentale, le conduttanze di diversi drink sportivi dalle correnti che hai misurato. Interessanti esperimenti futuri potrebbero comportare la determinazione sperimentale della conduttanza di altre bevande, come latte, birra e limonata, e il loro confronto con quello delle bevande sportive.
