Vedecký experiment na testovanie hladín elektrolytov v športových nápojoch

Nápojové spoločnosti každý rok zarábajú milióny používaním energie elektrolytov v nápojoch ktoré majú podľa nich schopnosť nahradiť elektrolyty, ktoré stratíte počas cvičenie. Elektrolyty sú atómy, ktoré sa v roztoku delia na ióny, ako je sodík a draslík. Pretože tieto ióny majú potenciál viesť elektrinu, elektrolyty sú nevyhnutné pre správne fungovanie vášho kardiovaskulárneho a nervového systému. Vedecký projekt porovnávajúci hladiny elektrolytov v rôznych športových nápojoch pomocou vodivosti, ktorá je úmerná koncentrácii elektrolytu, je preto mimoriadne cenný.

Na meranie hladín elektrolytov z hľadiska vodivosti budete vychádzať z rovnice G = I / V, v ktorej „G“ je vodivosť, s odkazom na ako ľahko elektrina prechádza roztokom, „I“ je prúd pretekajúci roztokom a V je veľkosť zdroja napätia, ktorý viedol k prúd. Na meranie prúdu budete používať ampérmeter, ktorý ľahko získate v obchode s elektronikou. Budete potrebovať zdroj napätia (tj. 9V batériu), materiály na výrobu vášho „senzora vodivosti“ - meď drôty a plastové hadičky - drôty s krokosvorkami na dokončenie obvodu a misky na uchytenie vášho elektrolyty.

Nastaviť experiment nie je ťažké. Vytvorte si svoj snímač vodivosti tak, že prestrihnete medený drôt s dĺžkou 6 palcov a omotáte ho okolo plastových hadičiek do špirál, až kým nezostanú iba asi 2 palce medeného drôtu. Pripojte jeden z vodičov na snímači vodivosti k kladnému pólu batérie pomocou vodičov s krokosvorkami a druhý vodič na snímači vodivosti pripojte k multimetru. Nastavte multimetr na čítanie jednosmerného prúdu. Doteraz ste zostrojili prerušený obvod z dôvodu vzdialenosti medzi dvoma medenými vodičmi na vašom senzore vodivosti. Keď ponoríte svoj snímač vodivosti do roztoku elektrolytu, prúd elektrolytu spojí vaše medené drôty, čím uzavrie obvod.

Najskôr pomocou snímača vodivosti odčítajte súčasné hodnoty v destilovanej vode. Pretože neočakávame, že by destilovaná voda obsahovala elektrolyty, čakali by sme destilovanú vodné prúdy byť mimoriadne nízka, takže destilovaná voda funguje ako kontrola. Pomocou 1/2 hrnčeka odlejte do misky 1/2 hrnčeka destilovanej vody. Do ďalších misiek vylejte 1/2 odmerky rôznych športových nápojov. Vložte snímač vodivosti do destilovanej vody, odčítajte a zaznamenajte prúd, potom odčítajte a zaznamenajte prúdy cez športové nápoje. Medzi jednotlivými športovými nápojmi opláchnite senzor vodivosti v destilovanej vode, aby nápoje neskreslili výsledky nasledujúcich vzoriek.

Mali by ste odpočítať prúd, ktorý ste odčítali z destilovanej vody, od prúdov, ktoré ste odčítali zo športových nápojov, ak sa prúd destilovanej vody líšil od 0 A. Preveďte všetky svoje aktuálne namerané hodnoty na ampéry (z mikroampov alebo miliampérov) a experimentálne vypočítajte vodivosť rôznych športových nápojov z prúdov, ktoré ste namerali. Zaujímavé budúce experimenty by mohli zahŕňať experimentálne stanovenie vodivosti iných nápojov, ako je mlieko, pivo a limonáda, a ich porovnanie s vodivosťou športových nápojov.