2020年4月29日 星期三

滴定實驗

是的,這就只是練習滴定技巧的概念而已~~

但這樣就要花兩節課實在划不來
對更多學生來說滴定是一輩子都用不上的知識或技能(這句話出去又要被批鬥了)
但是背後分析化學的意義卻是足以撼動人類的生活
尤其疫情之後大家開始體會到化學的厲害...

「聽說可口可樂的配方是全世界最大的商業機密之一...」和學生閒聊中...
「其實裡面的成分幾乎都已經被破解的差不多了,但你喝得出可口可樂和百事可樂確實味道不太一樣是吧?」其實口味是很主觀的,沒有好不好的問題
學生七嘴八舌的討論哪種可樂比較好喝~~
「既然他們的成分都一樣,為甚麼喝起來就是不同?」終於有學生問了
「其實成分說完全一樣應該有點誇張,但我相信幾乎是差不多的,但會讓你喝起來感覺不同還有另一個更重要的原因,那就是比例」
「也就是說成分可能相同,但濃度(比例)如果不一樣,就會有很不同的感覺」
「哪我們只要找出可口可樂的比例就好了啊~~」說得簡單
「是啊,接下來我們就會教大家怎麼找出一個未知溶液濃度的方法,...雖然不同物質方法也不同,但基本原理都是大同小異的」
「甚至這次疫情各國開始嘗試靠自己合成藥品,也必須先能夠分析出裡面成分的比例才行...」
「許多刑事鑑定也都會用類似的技巧來確認物證和嫌疑犯之間的關係...」這就開始要鋪陳這次滴定實驗的情節了

柯南的犯罪現場之一_找出鹽酸濃度

每組所需調配的氫氧化鈉濃度用抽籤的
不會計算的同學可以找其他組幫忙,幫忙的小組加分,請求幫忙的小組不會扣分
讓同學之間的互助有一些回饋,教人的同學也比較甘願

一開始學生幾乎都在摸索
酚酞亂加,氫氧化鈉亂配,容器也沒洗,滴定太快...
慢慢每組去巡,20分鐘後逐漸就進入狀況了
原本希望每組至少滴定三次,但許多組後來都做了超過五次










不過許多學生的壞習慣,如果有些實驗結果覺得差太多(他自己這樣覺得)
就會直接塗銷那次的實驗
「不要把你們辛苦的實驗結果毀掉啊~」我再次提醒他們
「沒有所謂失敗的實驗,因為你根本不知道哪次實驗是真正成功的,留下每次的實驗結果,你才有足夠的資料可以分析,重點是知道每一次實驗的過程中發生了甚麼事導致這些不一樣的結果...」
「你的成績不是用你的結果(鹽酸的濃度)來給的,而是你如何分析你的實驗結果...」

最後數據分析才是真正困難的
那些數據需要刪去?刪去的原因?留下的原因?進一步從實驗過程中分析產生這些不一樣結果的因素
這樣這個單純只是滴定練習的實驗就有了另一層意義





「老師~~,那我們也不一定要用滴定管啊,直接用量筒量(滴定所用的體積)可不可以?」學生滴到一半叫我過去
「當然可以啊~~,基本上達到目的就好,用哪種儀器通常就是一種習慣而已...」好棒的學生~~

第一次批改後再發回重新分析重寫
慢慢練習,總會進步的~~






2020年4月26日 星期日

維修排風扇開關

實驗室排風扇的開關動不了
管理的小姐都要爬上爬下拔插頭
上完課決定幫她修一修好了

最快的方法就是換一個開關
但中小學的請購程序會讓我們不知不覺省下很多錢...

拆開看發現是開關上固定用的小鋼珠生鏽卡死了
拆下打磨一下


但實驗室沒有針車油(完全不意外~~)
應該可以有替代品...
請出鈉幫忙貢獻一些礦物油就可以幫忙潤滑兼防鏽


再把開關內部被硬扳磨耗的塑膠整理一下



接觸的銅片也氧化了,當然也要順便處理


上機
搞定






大家互相幫忙
難怪我用實驗室經常有特權...哈哈~~

2020年4月22日 星期三

自製描圖燈箱

女兒需要燈箱
萬能老爸就要想辦法在一個小時內生出來...

時間很趕,只能從垃圾堆裏面找可用的材料
有一台二十多年前的掃描器面板,那就完成一半了!!
找到一片吉他的面板也可以當作底座



量出玻璃面板的尺寸
裁出適合長度的燈條
黏在吉他背板上,再全部並聯起來



最好裝上一個開關和2.5mmDC母座(最常見的規格),這樣方便使用現成的12V的電源
半小時搞定




火速送到擷芳殿給公主使用


ㄟ~~擷芳殿好像只有皇子能住耶...

2020年4月18日 星期六

自製感應水龍頭

有了感應酒精噴霧器
再來就是感應水龍頭了
電路圖如下

基本感應的原理跟酒精噴霧器一樣
就是利用IR來控制mosfet的G極電流
接收器一定要包好,不然很容易沒事就開啟

連接電磁閥的地方用一個繼電器
這樣電流(壓)比較穩定,不然電磁閥要開不開的會很討厭
我的繼電器只有5V,但電源共用12V
所以直接加上一個100歐的功率電阻降壓
電流不大,所以也不會太耗電,這樣比較簡單了

電磁閥本身也是一個電磁鐵(線圈)
所以要並聯上一個反接的二極體來吸收自感電流
不然mosfet會一直開開關關

相關的原理可以參考這篇

G極的地方加上一個22微法的電容
再連接一個100K電阻加300K的VR
就可以延遲D極通路(繼電器)的時間
這樣才不會一離開感應區馬上就斷水(很多感應水龍頭都這樣,尤其是高鐵,很討厭)
300K的VR可以調整時間

同時在並聯一個接地開關
接地前加一個二極體吸收電流
這樣避免mosfet失效或隨時要關水龍頭時可以直接斷路止水












影片出來像這樣

「好醜,很像炸彈....」
又被嫌了

2020年4月17日 星期五

研習的目的

這幾天和某單位討論一些內部訓練的事情
發現很多人其實還是搞不清楚自己想要的東西是什麼
「沒關係,就給宣安老師規劃就好…」
沒錯,給我規劃我更輕鬆
那就表示隨我愛講什麼都行
但這是你們想要的東西嗎?

目的還是很重要的

因為如果方向是「科學原理」的介紹
就會是很『教具』類的東西
主要是呈現出現象,並能調整參數讓老師可以提問或進階的教學
有趣、方便製作等這些都不會是第一考量

如果方向是「科普」(科學普及)
就會以生活應用的常識為主,甚至可能是一些有趣的冷知識
不特別強調製作或原理
通常就是絢麗的演示教學
讓科學貼近民眾就好

如果是親子「DIY」
就會以方便製作與有趣為主
看似簡單的小玩具其實原理可能很難
因此也不會特別將原理說得非常明白,通常只是點到為止
大家快樂學習就好

如果是「maker教育」
就會以生活維修和實用的物品製作為主(我不喜歡只是玩樂高機器人或arduino或3DP)
直接就切入應用科學的範疇
原理通常都會是跨科甚至是跨領域的,難度最高
對初學者來說,主要目的就是簡易的手工技術練習與操作

也許很多人不認同這些分類的想法
但我就是這麼認為的

電子元件的包裝袋秘密

很多電子模組都會用這種黑色半透明的包裝袋 為什麼要用這種特殊的包裝袋呢? 用一般的PE袋或PVC袋不行嗎? 這就要回到電子電路的工作原理來說了 傳統電路主要靠電流來控制電路 電子電路則是靠電壓來控制 (這麼粗略的說法一定會被罵,但無法在三千字內說清楚就乾脆不說了,有興趣研究的可以...