Սնդիկի ազդեցությունը ալյումինի վրա. Ֆիզիկայի թեստ «Արքիմեդյան ուժ և պայմաններ լողացող մարմինների համար» (7-րդ աստիճան) Ալյումին 1-ը տեղադրվել է հեղուկ սնդիկի մեջ.

Փորձարկումկազմված է երեք տարբերակով. Պատասխանները կցվում են։ Աշխատանք կատարելիս աշակերտները պետք է տան խտությունների աղյուսակ: Թեստը կազմելիս օգտագործվել են «Ֆիզիկայի ուսանողների գիտելիքների վերահսկում» գրքի առաջադրանքները՝ ստ. խմբագրել է C, D, Ռազումովսկին եւ Ռ.Ֆ. Կրիվոշապովա.

Դիտեք փաստաթղթի բովանդակությունը
«Հսկողական աշխատանք ֆիզիկայում «Արքիմեդյան ուժ և պայմաններ լողացող մարմինների համար» (7-րդ դասարան)».

Ֆիզիկայի թեստ 7-րդ դասարանի աշակերտների համար

Արքիմեդյան ուժ և պայմաններ լողացող մարմինների համար

Իտարբերակ

1. Որոշեք ջրում 0,5 մ 3 ծավալ ունեցող քարի վրա ազդող լողացող ուժը:

2. Ի՞նչ ուժ պետք է գործադրվի 0,7 մ 3 ծավալով պողպատե ռելսը ջրի մեջ պահելու համար:

3. Անոթի մեջ լցնում են երեք չխառնվող հեղուկներ՝ ջուր, սպիրտ, սնդիկ։ Ի՞նչ հերթականությամբ են դրանք դասավորվել։ Պատասխանը հիմնավորե՛ք.

IIտարբերակ

1. 10 դմ 2 ծավալով գրանիտի կտոր ընկղմվում է ջրի մեջ։ Ի՞նչ ուժ պետք է կիրառվի այն ջրի մեջ պահելու համար:

2. Ուղղանկյուն զուգահեռանիստի ձև ունեցող բլոկը իջեցվել է բենզինի մեջ: Դրա չափերն են 4x5x10 սմ Որոշեք ձողի վրա ազդող լողացող ուժը:

3. Հեղուկ սնդիկի մեջ տեղադրվել են նույն ծավալի ալյումինե 1, պողպատե 2 եւ պլատինե 3 գնդիկներ։ Ինչպե՞ս են գնդիկները դասավորված հեղուկի մեջ:

IIIտարբերակ

1. 80 սմ 3 ծավալով փայտե բլոկը լողում է կերոսինի մակերեսի վրա՝ կիսով չափ ընկղմված դրա մեջ։ Ի՞նչ է նրա վրա ազդող Արքիմեդյան ուժը:

2. Դինամոմետրային աղբյուրին ամրացված գրանիտե սալաքարը ընկղմվում է ջրի մեջ։ Սալաքարի ծավալը 0,004 մ 3 է։ Ի՞նչ ուժ է ցույց տալիս դինամոմետրը:

3. Ո՞ր ջրում է ավելի հեշտ լողալ՝ ծովի՞, թե՞ գետի: Ինչո՞ւ։

Ժամանակին սնդիկը համարվում էր բոլոր հիվանդությունների համադարման և անմահության էլիքսիր, բայց նաև «ծեր գլխարկագործի հիվանդության» պատճառն էր։ Մերկուրին կործանեց Իվան Ահեղին և ընդմիշտ շարքից հանեց ինքնաթիռները:

Այնքան ծանր, որ չես կարող բարձրացնել

Սնդիկը բարձր տեսակարար կշիռով և բարձր խտությամբ նյութ է։ Եթե ​​փորձեք անգամ բարձրացնել սնդիկով լցված 10 լիտրանոց դույլը, ապա ձեզ չի հաջողվի։ Առաջին անգամ սնդիկի կշիռը չափել է Ռոբերտ Բոյլը 1627 թվականին, սակայն նրա թվերը դեռ ճիշտ են՝ 1 լիտր սնդիկը համապատասխանում է մոտ 13,6 կիլոգրամի, իսկ սնդիկի խտությունը նույն թվով ավելի բարձր է, քան ջրի խտությունը։ . Մեր օրգանիզմը նույնպես «ծանրաբեռնված է» սնդիկով, սակայն դրա քանակությունը չնչին է՝ 13 միլիգրամ։

Թալիսման

Մի քանի դար առաջ մարդիկ հավատում էին, որ եթե մաքրված սնդիկը ամրացվի, այն կարող է վերածվել ոսկու: Բայց նույնիսկ ավելի շատ նրանք ապավինում էին կախարդական հատկություններայս նյութը. Օրինակ՝ Հին Եգիպտոսի քահանաները մի քանի գրամ սնդիկ լցրեցին փայտե կամ գրանիտե տարայի մեջ և դրեցին այն փարավոնի մումիայի կոկորդում. նրանք հավատում էին, որ մահից հետո այն կպաշտպանի իրենց տիրակալին: Հասարակ եգիպտացիները նույնպես հույսեր էին կապում սնդիկի օգնության վրա՝ դրա հետ շիշը որպես ամուլետ կրելով։ Շատերը հավատում և հավատում են, որ սնդիկը հաջողություն է բերում, հետևաբար, այսօր սնդիկի թալիսմանները հազվադեպ չեն: Դրանք օգտագործվում են մրցարշավների սիրահարների կողմից և թղթախաղեր. Որպեսզի սնդիկի թունավոր հատկությունները բացասաբար չանդրադառնան առողջության վրա, նյութը տեղադրում են մշկընկույզից պատրաստված փոսում և փակում մոմով: Իսկ ժամանակակից հրաշագործների շրջանում կարելի է տեսնել ապակե օղակներ, որոնցում սնդիկը կնքված է:

Դեղ

Իր բարձր թունավորության պատճառով սնդիկը այժմ գործնականում չի օգտագործվում բժշկական պատրաստուկներում, բացառությամբ ջերմաչափի, որը պարունակում է մոտ 2 գրամ այս մետաղ: Սնդիկը կարող է նաև հանդես գալ որպես պատվաստանյութերի կոնսերվանտ: Այնուամենայնիվ, դեռևս 1970-ականներին սնդիկը հեշտությամբ օգտագործվում էր բժշկության մեջ: Օրինակ՝ սնդիկ պարունակող սնդիկի իոնները գործում էին որպես ուժեղ միզամուղ միջոց, սնդիկի քլորիդն օգտագործվում էր որպես լուծողական, իսկ սնդիկի ցիանիդը հակասեպտիկների և քսուքների մի մասն էր։ Արծաթե ամալգամը, որը բաղկացած է սնդիկից, վերջերս օգտագործվում է ատամնաբուժության մեջ՝ որպես լցոնման նյութ։ Ճանապարհորդ Ֆրանսուա Բերնիեն (1620-1688) Հնդկաստան կատարած այցի ժամանակ նշել է, որ տեղի յոգիները զարմանալիորեն երկար են ապրում՝ մինչև 200 տարի: Բերնիերը գրել է, որ յոգիները խմում են սնդիկ և ծծումբ պարունակող ըմպելիք։ Յոգերը հաստատել են, որ այս դեղամիջոցի օրական մի քանի կաթիլը կարող է լավ վիճակում պահել օրգանիզմը, բայց ամենակարևորը՝ նպաստել երկարակեցությանը: Հայտնի է նաև, որ հին ժամանակներում չինացիները սնդիկի հիման վրա «անմահության հաբեր» էին պատրաստում։

Բուժման զոհ

Իվան Ահեղի մարմնի արտաշիրիմման ժամանակ գիտնականները պարզել են, որ թագավորի մարմնում սնդիկի պարունակությունը 5 անգամ գերազանցում է թույլատրելի նորմերը։ Հայտնի է, որ Ռուսաստանում սնդիկը օգտագործվել է սիֆիլիսի բուժման համար դեռևս 15-16-րդ դարերում։ Որոշ հետազոտողներ ենթադրել են, որ այս վտանգավոր հիվանդությամբ տառապող Իվան Ահեղը բուժվել է «հեղուկ արծաթով»։ Ն. Մ. Կարամզինը գրել է, որ ցարը «այնքան փոխվեց, որ նրան անհնար էր ճանաչել. նրա դեմքին պատկերված էր մռայլ վայրագություն, բոլոր դիմագծերը խեղաթյուրված էին, աչքերը խունացած էին, գլխին և մորուքին գրեթե ոչ մի մազ չէր մնացել»: Մազերի արագ կորուստը մեկն է ակնհայտ նշաններսնդիկի թունավորումը, ինչպես նաև էպիլեպտիկ նոպաները, որոնք տանջում էին թագավորին։ Ժամանակակից մասնագետների կարծիքով՝ Իվան Ահեղի մահվան պատճառը սնդիկի թունավորումն է։

«սնդիկ» ձուկ

Հայտնի է, որ սնդիկը գտնվում է ծովի ջրում: Վերջերս պարզվել է, որ փոքր ձկները կարողանում են կուտակել այս նյութը։ Միևնույն ժամանակ, գիշատիչները՝ և՛ ձկները, և՛ թռչունները, որոնք որսում են մանր ձկներին, կարող են օրգանիզմում սնդիկ պահել նույնիսկ ավելի բարձր կոնցենտրացիաներում: Օրինակ, եթե ծովատառեխը պարունակում է 0,01 ppm սնդիկ, ապա շնաձկանն ունի 1 ppm-ից ավելի ցուցանիշ: Ամերիկացի գիտնականները, ովքեր ուսումնասիրել են ձկներին սնդիկի առկայությունը, այս նյութը հայտնաբերել են յուրաքանչյուր ձկան մեջ: Միաժամանակ ձկների 25%-ի սնդիկը թույլատրելիից բարձր է։ Թունան և օմարը վտանգի տակ էին։ Բնապահպաններն արդեն սկսել են ահազանգել՝ զգուշացնելով ձուկ և այլ ծովամթերք ուտելու վտանգների մասին, սակայն ձկնորսական ընկերությունները հասկանալիորեն դա անվանում են «սարսափ պատմություններ»։

Թունավոր, բայց ոչ միշտ վտանգավոր

«Որքան շատ ենք մենք ուսումնասիրում սնդիկը, այնքան ավելի թունավոր է այն դառնում», - ասում է Դեյվիդ Էվերսը Կենսաբազմազանության ինստիտուտից: «Սնդիկի ցածր մակարդակի սպառնալիքն ավելի մեծ է, քան նախկինում ենթադրվում էր»: Իրոք, մարդիկ նախկինում ակնհայտորեն թերագնահատում էին սնդիկի թունավոր հատկությունները: Նա, օրինակ, ֆետրեի մի մասն էր, որից գլխարկներ էին պատրաստում։ Նրանք, ովքեր գլխարկ էին կրում, աստիճանաբար խաթարում էին իրենց առողջությունը՝ իրենց օրգանիզմում թունավոր նյութ կուտակելով։ Նույնիսկ ավելի թունավորված գլխարկների արտադրության մեջ. «հին գլխարկագործի հիվանդություն» արտահայտությունը հստակորեն ցույց է տալիս դա: Այսօր սնդիկի թունավորումը հիմնականում ազդում է այն մարդկանց վրա, ովքեր ապրում են ձկնորսությամբ և ակտիվորեն ձուկ են ուտում (ջերմային բուժումը, ինչպես գիտեք, չի հեռացնում սնդիկը արտադրանքից): Մեծ թվով նման մարդիկ ապրում են Կանադայում, Բրազիլիայում, Կոլումբիայում և Չինաստանում։ Վիճակագրության համաձայն՝ վտանգավոր տարածաշրջանից յուրաքանչյուր հազարից միջինը 8 երեխա ունենում է խրոնիկական խանգարումներ, որոնք դրսևորվում են հիշողության թուլացմամբ և մտավոր հետամնացությամբ։ Բայց սնդիկի գոլորշիների թունավորման վտանգը, ըստ որոշ փորձագետների, խիստ չափազանցված է, քանի որ սնդիկի գոլորշիների խտության սահմանը շատ ավելի ցածր է, քան օդը, և, հետևաբար, դրանց կոնցենտրացիան վտանգավոր մակարդակներում հնարավոր է միայն այս նյութի մեծ քանակությամբ: Հեղուկ սնդիկը նույնպես այնքան էլ վտանգավոր չէ։ Եթե ​​ջերմաչափից սնդիկի մետաղական գնդիկներ կուլես, դրանք կանցնեն ամբողջ աղիքով՝ առանց վնաս պատճառելու։ Դա պայմանավորված է սնդիկի խտությամբ, որն ի վիճակի չէ կլանել աղեստամոքսային տրակտը։

Արգելված է տրանսպորտի համար!

Հետաքրքիր է, որ սնդիկը արգելված է տեղափոխել ինքնաթիռներով, բայց ոչ այն պատճառով, որ դրանից կարող են թունավորվել ուղևորներն ու անձնակազմի անդամները։ Մերկուրին, ընկնելով ալյումինի համաձուլվածքների վրա, քայքայում է ալյումինի օքսիդի մակերեսային թաղանթը, առանց որի մետաղը դառնում է փխրուն և արագ փլուզվում օդում։ Ավիացիայի համար նման խնդիր արդիական էր 1970-ականներին։ Ինքնաթիռի արտահոսք մեծ թվովսնդիկը այլևս շահագործելի չէր։ Կախված վնասի աստիճանից՝ դրանք կա՛մ ուղարկվել են հիմնանորոգման, կա՛մ վերջնականապես դուրս են գրվել։

Կան բազմաթիվ պատճառներ, թե ինչու չպետք է գործ ունենալ սնդիկի հետ ոչ մի դեպքում: Այն ոչ միայն թունավոր է և կարող է հանգեցնել մարդկանց հուզական և հոգեկան խանգարումների, այլև կարող է հանգեցնել ինքնաթիռի ալյումինե կառուցվածքի ոչնչացման և ավիավթարի: Ինչպե՞ս կարող է սա լինել:

Ալյումինի օքսիդ և երկաթի ժանգ

Մեր օրերում ալյումինն օգտագործվում է ամենուր՝ գարեջրի տարաներից մինչև ինքնաթիռներ։ Փաստն այն է, որ ալյումինը շատ իրավիճակների համար լավ ընտրություն է այլ նյութերի միջև: Այն թեթև է, ամուր և ունի ծածկույթ, որին կարծրությամբ կարող է համապատասխանել միայն ադամանդը: Երկաթը - ավելի ճիշտ պողպատը - ունի մեծ ամրություն և դեռ փոխարինելի չէ, օրինակ, շինարարության մեջ: Այնուամենայնիվ, եթե դուք ստիպեք այս երկաթե պողպատից թռչել ծովով ամեն օր, այն արագ կժանգոտվի: Երբ երկաթը ժանգոտում է, այն միանում է թթվածնի հետ։ Այս դեպքում արդուկը վերածվում է բաց, կարմիր փաթիլների, որոնք հեշտությամբ մաքրվում են արդուկի մակերեւույթից։ Ի տարբերություն երկաթի, ալյումինը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ առաջացնելով կավահող՝ անհավանական կոշտ նյութ, որը շատ դժվար է քերծվել:

Երկաթի և ալյումինի վարքագծի այդ կտրուկ տարբերությունը թթվածնի հետ փոխազդեցության ժամանակ միայն հաստատում է այս միտքը, որ «քիմիան կախարդություն է»։ Ալյումինի օքսիդը չի շերտավորվում ալյումինից, ինչպես ժանգը երկաթի վրա: Ընդհակառակը, ալյումինե թաղանթը կնքում է մնացած ալյումինը և թույլ չի տալիս դրա հետագա «ժանգոտումը»: Սա այն է, ինչ անհրաժեշտ է ալյումինե կառույցի համար, որը թռչում է օդում և հաճախ ծովերի ու օվկիանոսների վրայով:

Սնդիկ և թարմ ալյումին

Մերկուրին ջարդում է ալյումինի այդ նուրբ բարությունը: Կամ, համենայնդեպս, այն կարող է կոտրվել, եթե դիպչի նոր քերծված ալյումինե հատվածին: Եթե ​​դա տեղի ունենա, ապա սնդիկը ակտիվորեն միավորվում է ալյումինի հետ՝ դրա համար այն դուրս բերելով ալյումինե կառուցվածքից: Իհարկե, երբ ալյումինը և սնդիկի ամալգամը ենթարկվում են օդի, ալյումինը անմիջապես միանում է թթվածնի հետ՝ ձևավորելով նույն ծանր ալյումինի օքսիդը: Պարզապես այդ ամենը տեղի է ունենում ոչ ճիշտ տեղում՝ աճող փետուրների և սյուների տեսքով, որոնք բարձրանում են հեղուկ սնդիկից:

Ալյումինի օքսիդի այս արտամղումը առաջնային քերծվածքից թույլ է տալիս սնդիկին ճեղքել ալյումինի միջով, մինչև ամբողջ սնդիկը գոլորշիանա օդ: Հետեւաբար, նույնիսկ փոքր քանակությամբ սնդիկը կարող է մեծ վնաս հասցնել:

Ինչպես սնդիկը ուտում է ալյումինը

Դե, իրականում ոչ: Այն, ինչ իրականում անում է սնդիկը, այն է, որ այն ներթափանցում է ալյումինի պաշտպանիչ օքսիդի շերտը, ինչը թույլ է տալիս ալյումինին օքսիդանալ շատ բարձր արագությամբ: Մերկուրին թույլ է տալիս ալյումինի մակերեսին մշտական ​​շփման մեջ լինել օդի հետ և ապահովում է ալյումինի օքսիդի առաջացման շարունակական գործընթացը։ Կարծես թե, իսկապես, սնդիկը ուտում է ալյումին:

Իհարկե, դա տեղի չի ունենում նորմալ պայմաններում, քանի որ ալյումինի բաց մակերեսի վրա ակնթարթորեն ձևավորվում է ալյումինի օքսիդ թաղանթ, որը պաշտպանում է ալյումինը հետագա օքսիդացումից: Մերկուրին արգելակում է օքսիդ թաղանթի ձևավորումը և տալիս է սնդիկ ուտող ալյումինի այս սարսափելի պատկերը, որը ցույց է տրված:

ռեակցիայի մեխանիզմ

Ալյումինի սնդիկի հետ փոխազդեցության մեխանիզմը շատ բարդ է։ Ինքնաբուխ ռեակցիա է տեղի ունենում սնդիկի թաղանթի, ալյումինի, խոնավության և օդից եկող թթվածնի միջև (նկար): Մինչ սնդիկը անլուծելի է ալյումինի մեջ, ալյումինը փոքր-ինչ լուծելի է սնդիկի մեջ (0,002% սենյակային ջերմաստիճանում): Երբ սնդիկը թրջում է ալյումինե մակերեսը, այն պահում է այդ մակերեսը ակտիվացված վիճակում, որպեսզի դրա վրա օքսիդ շերտ չկարողանա գոյանալ։ Ալյումինը կլուծվի սնդիկի մեջ և կօքսիդանա օդի հետ շփվելիս:

Այս ռեակցիայի ընթացքում սնդիկը չի սպառվում, հետևաբար, սկսելուց հետո այն, սկզբունքորեն, երբեք չի դադարի:

Նկար - Սնդիկի ազդեցությունը ալյումինի վրա

Ալյումինի և սնդիկի փոխազդեցության քիմիա

Եթե ​​ալյումինի վրա օքսիդ շերտ չկա, ապա սնդիկը դրա հետ ձևավորում է ամալգամ՝ սնդիկի հետ ալյումինի համաձուլվածք։ Թարմ ալյումինը՝ իր մակերևույթի վրա ամալգամով, դաժանորեն արձագանքում է օդի խոնավությանը. այն շատ ուժեղ է արձագանքում, հատկապես բարձր խոնավության օրերին.

Al(t) + 3H 2 O (l) => Al(OH 3) (t) + 3/2 H 2 (գ)
Հ= -418 կՋ/մոլ.