W grudniowym numerze przedstawiliśmy skrótowy opis doświadczenia w którym na powierzchni roztwory tworzy się piękny srebrny fraktal. Pora na trochę bardziej szczegółowy opis doświadczenia które powtórzyliśmy i które można wykonać nawet w domu.
Doświadczenie możemy wykonać w domu, jednak będziemy potrzebowali dwóch odczynników które nie są specjalnie łatwo dostępne – wodnego roztworu amoniaku oraz azotanu srebra. Oba te odczynniki mają pewne wady.
Azotan srebra jest drogi. Co prawda nie potrzebujemy go dużo, ale trzeba się liczyć z ceną na poziomie 30-60 zł za 10g. Co prawda nie potrzebujemy aż tak dużo, ale może być problem z kupowaniem w mniejszych ilościach. Ponadto preparat ten jest nietrwały – i należy przechowywać go z dala od światła pod wpływem którego się rozkłada zmieniając barwę z białej na czarną. Ponadto azotan srebra brudzi i to w dość podstępny sposób – po przebarwienia wychodzą dopiero pod wpływem światła, za to nie dają się zmyć. Do doświadczenia będziemy potrzebowali 1% wodnego roztworu tej substancji. Do sporządzenie r
Roztwór amoniaku, czyli tak zwana woda amoniakalna – po prostu śmierdzi. Ale śmierdzi dość intensywnie i w stosunkowo irytujący sposób. Do doświadczenia potrzebujemy roztworu 4%, który to roztwór musimy samodzielnie przygotować z roztworu o silniejszym stężeniu – takiego które uda się nam dostać. Doradzam rozcieńczanie małych ilości i trzymanie pojemnika poza mieszkaniem, nawet jeśli owiniemy go folia spożywczą. Ze względu na zapach.
Roztwory przygotujemy dodając do odczynników odpowiedniej ilości wody demineralizowanej którą można nabyć na stacjach benzynowych1. Do przeprowadzenia całej serii doświadczeń, będziemy potrzebowali około 50ml obu roztworów:
Roztwór 1:
- 0.5 g azotanu srebra
- 95,5 g wody demineralizowanej
Roztwór 2 (przykładowo):
- 8 g 25% wodnego roztworu amoniaku
- 42 g wody demineralizowanej.
Roztwory przygotowujemy oddzielnie i mieszamy tuz przed wykonaniem doświadczenia. Mieszanka jest podobno wybuchowa, jeśli zamkniemy ja w szczelnym naczyniu, ale mimo kilku prób nie udało się doprowadzić do eksplozji.
Wytrącanie srebra zachodzi na powierzchni, dlatego zamiast typowej aparatury do elektrolizy użyjemy szalki Petriego lub innych płaskiego naczynia – na przykład talerza. Na początek do naczynia nalewamy trochę roztworu azotanu srebra , a następnie pipeta lub kroplomierzem dodajemy roztwór amoniaku. Na początki dodawanie pojawi się ciemne zabarwienie z postaci „cieni” w roztworze. Amoniak dodajemy tak długo, aż wytrącające się nierozpuszczalny związek srebra – ponownie się rozpuści. Przez tak przygotowany roztwór będziemy przepuszczać prąd.
Srebrne struktury tworzą się między elektrodami zanurzonymi w roztworze rosnąc od elektrody ujemnej w kierunku dodatniej, przy czym elektroda ujemna powinna tylko lekko dotykać powierzchni cieczy. Elektrodę dodatnią możemy dowolnie uformować – na przykład jako okrąg otaczający szalkę, przy czym może ona być całkowicie zanurzona. Elektrody możemy wykonać na przykład z miedzianego drutu – na przykład drutu o przekroju 1,5 mm2 wyciągniętego z przewodu od instalacji elektrycznej. Elektrody podłączamy do zasilacza albo do zestawu baterii. Będziemy potrzebowali napięcia co najmniej 13,5V.
Elektrody miedziane niestety będą reagowały z elektrolitem, zabarwiając go na niebiesko. Jeśli to przeszkadza, można poeksperymentować z innym materiałem na elektrody – na przykład z grafitem lub z drutem srebrzonym (tak zwaną sprebżanka). Ideałem byłyby elektrody platynowe, ale niestety są one drogie.
Fraktalne struktury z metalicznego srebra rosną jak tylko dotkniemy ujemną elektrodą powierzchni cieczy, i rosną tak długo aż nie połączą elektrod i jak długo elektroda będzie dotykała cieczy. Najlepsze rezultaty uzyskamy dotykając elektrodą powierzchnię elektrolitu i podnosząc ją lekko gdy tylko ciecz się do niej „przyklei”.