Vitenskapelig eksperiment for å teste elektrolyttnivåer i sportsdrikker

Drikkevareselskaper tjener millioner hvert år ved å utnytte strømmen til elektrolyttene i drinkene sine som ifølge dem har muligheten til å erstatte elektrolyttene du mister i løpet av trening. Elektrolytter er atomer som skiller seg ut i ioner, som natrium og kalium, i oppløsning. Siden disse ionene har potensial til å lede strøm, er elektrolytter uunnværlige for at kardiovaskulære og nervesystemer skal fungere. Dermed er et vitenskapelig prosjekt som sammenligner elektrolyttnivåene til forskjellige sportsdrikker, ved å bruke konduktans, som er proporsjonal med elektrolyttkonsentrasjonen, overordentlig verdifull.

For å måle nivåene av elektrolytter når det gjelder konduktans, begynner du fra ligningen, G = I / V, der 'G' er konduktansen, med henvisning til hvor lett strøm passerer gjennom løsningen, 'I' er strømmen som går gjennom løsningen, og V er størrelsen på spenningskilden som førte til nåværende. Du bruker et amperemeter som du enkelt kan få tak i fra en elektronikkbutikk for å måle strømmen. Du trenger en spenningskilde (dvs. et 9V batteri), materialer for å bygge din "konduktanssensor" - kobber ledninger og plastrør - ledninger med alligatorklemmer for å fullføre kretsen, og boller for å holde på elektrolytter.

Å sette opp eksperimentet er ikke vanskelig. Lag konduktanssensoren din ved å skjære lengder på kobbertråd på 6 tommer og vikle ledningen rundt plastrøret i spoler, til det er bare ca. Koble en av ledningene på konduktansføleren til den positive polen på batteriet, ved hjelp av ledninger med alligatorklemmer, og koble den andre ledningen på konduktansføleren til multimeteret. Still multimeteret til å lese likestrøm. Så langt har du konstruert en åpen krets på grunn av avstanden mellom de to kobbertrådene på konduktanssensoren. Når du senker konduktanssensoren din i elektrolyttløsningen, vil elektrolyttstrøm koble kobbertrådene dine og dermed lukke kretsen.

Bruk først konduktanssensoren til å lese gjeldende nivåer i destillert vann. Siden vi ikke forventer at destillert vann inneholder elektrolytter, forventer vi destillert vannstrømmer for å være ekstremt lav, så destillert vann fungerer som en kontroll. Bruk et mål på 1/2 kopp for å helle ut 1/2 kopp destillert vann i en bolle. Hell ut 1/2 koppmåling av forskjellige sportsdrikker i andre boller. Plasser konduktanssensoren i destillert vann, les og registrer strømmen, og les og registrer deretter strømmen gjennom sportsdrikkene. Mellom hver sportsdrikk skyll konduktanssensoren i destillert vann for å forhindre at drikker vrir resultatene av påfølgende prøver.

Du bør trekke strømmen du leser fra destillert vann fra strømmen du leser fra sportsdrikkene, hvis den destillerte vannstrømmen avviker fra 0 Ampere. Konverter alle dine nåværende målinger til forsterkere (fra mikroampere eller milliampere), og beregne konduktansene til forskjellige sportsdrikker fra strømmen du målte, eksperimentelt. Interessante fremtidige eksperimenter kan innebære eksperimentelt å bestemme konduktansen til andre drikker, som melk, øl og limonade, og sammenligne dem med sportsdrikkene.