Το ηφαίστειο μαγειρικής σόδας αντιπροσωπεύει το πεμπτουσιακό έργο επιστημονικής έκθεσης. Ωστόσο, για να κατασκευάσει ένα καλό ηφαίστειο, ένας μαθητής πρέπει να καταλάβει πώς λειτουργεί ένα πραγματικό ηφαίστειο. Το τυπικό μοντέλο ηφαίστειο μιμείται τον φυσικό σύνθετο τύπο κώνου ηφαιστείου και, όπως και τα πραγματικά ηφαίστεια, βασίζεται σε μια συσσώρευση πίεσης για να δημιουργήσει μια έκρηξη.
Τύποι ηφαιστείων
Τα πραγματικά ηφαίστεια στη φύση ταιριάζουν συνήθως σε τρεις βασικούς τύπους. Τα ηφαίστεια θωράκισης, που θεωρούνται ο λιγότερο επικίνδυνος τύπος, έχουν χαμηλές, στρογγυλεμένες εμφανίσεις που προκαλούνται από σχηματισμό καυτής, υγρής λάβας. Τα ηφαίστεια ασπίδας παράγουν κυρίως λάβα και λίγη τέφρα και χονδροειδές υλικό. Τα σύνθετα ηφαίστεια κώνου ενέχουν έναν πολύ πραγματικό κίνδυνο. Η λάβα που σχηματίζει αυτά τα ηφαίστεια είναι πιο παχιά και έχει την τάση να συσσωρεύεται, δημιουργώντας το εικονικό κωνικό ηφαίστειο. Δεδομένου ότι αυτά τα ηφαίστεια απλώνονται λιγότερο από τα ηφαίστεια θωράκισης, συχνά αποδεικνύονται πιο εκρηκτικά και λιγότερο προβλέψιμα. Εκτός από τις εκρήξεις, οι κατολισθήσεις παρουσιάζουν επίσης έναν άλλο κίνδυνο κοινό για το σύνθετο ηφαίστειο κώνου. Τα ηφαίστεια της Καλντέρας εμφανίζονται λιγότερο συχνά αλλά αποτελούν τον μεγαλύτερο κίνδυνο. Το παχύ μάγμα ρέει πολύ άσχημα και περιέχει μεγάλη ποσότητα αερίων. Ως αποτέλεσμα, το μάγμα συγκεντρώνει πίεση, και καθώς φτάνει στην επιφάνεια, τα αέρια εκτοξεύουν το μάγμα σε μεγάλες μάζες ηφαιστειακής τέφρας και υπολειμμάτων.
Ηφαιστειακές εκρήξεις
Οι ηφαιστειακές εκρήξεις συμπεριφέρονται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Οι εκρηκτικές εκρήξεις ρίχνουν λάβα διαφόρων σχημάτων και πάχους στο έδαφος. Οι ατμοσφαιρικές εκρήξεις που οφείλονται στον ατμό προκύπτουν από μάγμα, λάβα, καυτούς βράχους ή ηφαιστειακές αποθέσεις που θερμαίνουν το νερό κάτω από την επιφάνεια. Οι εκρήξεις του Πλινίου σχηματίζουν μεγάλες, σκούρες στήλες αερίου που φτάνουν ψηλά στη στρατόσφαιρα. Τα σιντριβάνια λάβας ψεκάζουν εκτοξεύσεις λάβας στον αέρα με τον γρήγορο σχηματισμό και επέκταση του αερίου σε λειωμένο βράχο. Η ροή πυροκλαστικών δημιουργεί μια χιονοστιβάδα με καυτή τέφρα, ελαφρόπετρα, βράχο και αέριο που ορμά κάτω από την πλευρά του ηφαιστείου. Οι εκρήξεις στροβολίων εκτοξεύουν τη βασαλική λάβα από ένα μόνο αεραγωγό κατά διαστήματα.
Βασικό έργο ηφαιστείου:: Χημική αντίδραση
Τα έργα της επιστήμης του ηφαιστείου λειτουργούν δημιουργώντας χημικές αντιδράσεις και χρησιμοποιώντας την προκύπτουσα πίεση για να μιμηθούν τις εκρηκτικές εκρήξεις, τις βρύσες λάβας και την πυροκλαστική ροή από σύνθετα ηφαίστεια. Αυτά τα έργα χρησιμοποιούν ένα οξύ - συνήθως με τη μορφή ξιδιού - και μια βάση - συνήθως με τη μορφή μαγειρικής σόδας - για τη δημιουργία αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό το αέριο συσσωρεύεται μέσα στο έργο και το ηφαίστειο εκρήγνυται με ένα αφρώδες υγρό.
Βασικό έργο ηφαιστείου:: Κατασκευή ηφαιστείου
Ένα βασικό έργο επιστήμης ηφαιστείου απαιτεί είτε μοντελοποίηση πηλού είτε χαρτί-mache για την κατασκευή του μοντέλου ηφαιστείου. Το Paper-mache δημιουργεί ένα ελαφρύ, φορητό ηφαίστειο, ενώ η μοντελοποίηση από πηλό δημιουργεί ένα ισχυρότερο ηφαίστειο που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολλές φορές. Κολλήστε ένα πλαστικό μπουκάλι σε ένα μεγάλο κομμάτι χαρτόνι για μια βάση. Ανακατέψτε το πηλό σας ή το χαρτί-mache και χτίστε το ηφαίστειο στην κλασική κατασκευή σύνθετου κώνου από κάτω προς τα πάνω. Μόλις στεγνώσει ο πηλός ή η χάρτινη μηχανή, βάψτε το ηφαίστειο και τη βάση από χαρτόνι όπως θέλετε. Προσθέστε τυχόν πρόσθετα χαρακτηριστικά, όπως βράχους, κλαδιά και πλαστικά πεύκα, στη βάση για να ολοκληρώσετε τη σκηνή.