Sublimatie is het natuurkundige verschijnsel dat bepaalde stoffen onder bepaalde omstandigheden (temperatuur) van een gasvormige toestand direct over gaan tot vaste stof of visa-versa. De vloeibare fase wordt dus overgeslagen. In onderstaande experiment gaat coffeine bij verwarming direct vanuit de vaste stof in de dampvorm over. In contact met een koud voorwerp slaat coffeïne in kristallijne vorm daarop neer. Anders stoffen die dit verschijnsel vertonene zijn bv. zwavel, jodium, kamfer, salicylzuur en benzoëzuur.
Euromex ML2000, Objectief 40x, Luckyzoom YW500 HD 5MP USB Cmos Camera Electronic Digital Eyepiece , ca. 15x, Stacked met Picolay
Gesublimeerde coffeïne kristallen uit zwarte thee, gepolariseerd lichtSublimatie opstelling
Ooit heb ik voor een schappelijke prijs een Vernier CBL Microphone Type MCA-CBL gekocht. Dit type microfoon is ontworpen voor gebruik met de oudere Texas Instrument rekenmachines (TI-82/83) in combinatie met een “CBL Cradle“. Dit ouder type probes bevat geen auto-ID en wordt dus niet automatisch door een CMA CoachLab of Vernier LabQuest herkend. Om dit probleem te omzeilen moet men de sensor uit de bibliotheek kiezen. In onderstaande experiment heb ik met het programma “Soundcard Scope“, dat ook een signaal generator bevat, een 440 Hz signaal via mijn Soundbar naar de microphoon gestuurd die gekopppeld was aan een CMA CoachLab II. De sensor die geselecteed was voor dit experiment was de CMA Microfoon 056 die data rapporteert in V. Zoals men kan zien kan men zonder problemen het signaal registreren. Volgens de documentatie rapporteer de MCA-CBL microfoon echter de druk, deze kan men zichtbaar maken door de CMA Geluidssensor 015 te selecteren. Deze presteert het beste van alle gelduidsdruk sensoren uit de CMA bibliotheek. Deze methodiek werkt ook met de Vernier LabQuest 2. waar men als sensor de Microphone kan selecteren die de “Sound Pressure” rapporteerd.
Ik had een wat oudere oplossing van anilineblauw staan. Deze heb ik eerst afgefiltreerd en vervolgens ingedampt en onder de microscoop bekeken. Ik weet het niet zeker maar heb het vermoeden dat de rechthoekige kristallen zoutkristallen zijn.
De micro:bit is een minicomputer ontworpen op initiatief van de BBC bedoeld om kinderen de basis van programmeren bij te brengen. Ik ben al langer geïnteresseerd in de micro:bit maar aangezien ik al ruim voorzien was in Arduino en Raspberry Pi heb ik voor mezelf nooit kunnen rechtvaardigen er een te kopen. De “Starter Set for micro:bit” van Fischer Technik (548884) haalde me over de streep. In onderstaande filmpje kan men de handdroger zien, een van de beschreven experimenten. Dat men apart een micro:bit moet kopen daar had ik nioet zo veel probelemen meen maa het echte nadeel van deze nogal dure experimenteerdoos is dat er geen voedingsadapter bij zit (9V, 2.5A met microstekkertje), die men nodig heeft voor de aandrijving van de motor, LED’s, etc. Ik had nog een 7.1V, 2.1 A voeding liggen met deze stekker en die werkt ook.
De meeste kristallen die ik onder de microscoop bekijk maak ik door een oplossing in water te maken en die vervolgens in te dampen. Een andere methode die men kan gebruiken is een smelt. Neem een component met een laag smeltpunt (bv catechol dat smelt bij 105 °C) en plaats dat op een objectglaasje. Leg een dekglaasje op het poeder en pak het objectglaasje op met een tang. Hoe het glaasje op enige afstand van een spiritusvlam en laat voorzichtig het materiaal melten. Laat weer afkoelen en bekijk onder een polarisatiemicroscoop.
Microscoop: Euromex BioBlue BB.4253 TriNoculair uitgerust met polarisatie filter Objectief: 10x Camera: Canon EOS 450D
Smeltpreparaat van Catechol onder de polarisatiemicroscoop
Ca. 1 maand geleden heb ik me laten overhalen om bij Bol.com een water filter voor de douchekop te bestellen en te installeren (Vitamo™ Premium Universele 15 Stage – Douchefilter & Extra Filter – Waterfilter Voor Douchekop). De voornaamste reden om dit filter te installeren was omdat het de hardheid omlaag zou brengen hetgeen dan beter zou zijn voor het haar. De installatie was gemakkelijk en mijn indruk was dat het goed ontworpen was. Het filter geeft geen merkbare extra drukval, de sterkte van de waterstraal is nog steeds in orde. De levensduur van het filter zou 6 maanden zijn. Dat maakte me al een beetje wantrouwend gezien de geadverteerde opbouw van het filter. Zoveel adsorbens zit er nou ook weer niet in en een aantal van deze materialen zullen niets veranderen aan de hardheid. Sommige laten je ook extra met de ogen fronsen bv “mineralized balls”, “alkaline balls”, “magnetic energy balls” en “medical stone”. Klinkt soms wetenschappelijk maar zegt uiteindelijk niets. KDF 55 is een koper/zink adsorbens dat gebruikt wordt voor het afvangen van chloride ionen en zware metalen.
Na een maand bedacht ik dat ik toch eens wilde controleren of het filter invloed heeft op de waterkwaliteit. Ik heb een paar middelen tot mijn beschikking waarmee ik snel een paar tests kan uitvoeren. Een Xiaomi TDS test pen waarmee men de concentratie “Total Dissolved Solids” kan meten (een maat voor de totale hoeveelheid opgeloste stoffen die ionen produceren), pH test strips en Hardheidsbepalings strips (Duitse hardheid (dH, Nederland = 10 mg (0.1783 mmol) CaO per liter). Laat de kraan even doorspoelen, spoel het monsterpotje enkele malen om en neem vervolgens een monster. De resultaten zijn samengevat in onderstaande tabel.
Datum: 5 december 2021
KRAANWATER
FILTERWATER
TDS (ppm)
263 269
285 277
pH
7
7
Hardheid (dH)
< 5 < 3
< 5 < 3
Men kan zien dat het filter nagenoeg geen invloed uitoefent op de gemeten parameters, ook niet op de pH ondanks dat Vitamince C (ascorbinezuur) in het filter zou zitten. Als het er inderdaad inzit dan kan men gevoeglijk aannemen dat het binnen een maand volledig is opgelost, hetgeen nadelige consequenties kan hebben voor de strukturele integriteit van de filterbed (de vorming van preferential flow kanalen). De TDS waardes suggereren dat er zelfs op wat materiaal los komt uit het filter. Niet dat ik me daar zorgen over maak aangezien volgens de pen documentatie water met een TDS < 300 ppm nog steeds van uitstekende kwaliteit is. De pen werkt volgens het principe van geleidbaarheidsmeting, de geleidbaarheid van het water is dan een maat voor de hoeveelheid opgeloste materialen (mg/l = ppm). De documentatie van Xiaomi maakt echter niet duidelijk welke conversieformule gehanteerd wordt, daar is nl in de literatuur ook wel enige discussie over.
De met de test strips gemeten hardheid is erg laag. De hardheid van het water in Nederland licht typisch in de range 6-10 dH. Voor Hoofddorp is een waarde van ca. 8 dH gerapporteerd in het 2de kwartaal van 2021, hetgeen overeenkomt met zacht water (zie ook het artikel van de consumentenbond). Mijn test strips geven beduidend lagere waardes aan hetgeen mij na de eerste meting deed besluiten om de meting over te doen met andere strips, met hetzelfde resultaat (deze strips waren apart verpakt). Ik heb de strips echter al een paar jaar en ik weet niet wat de houdbaarheid is.
Desalniettemin kunnen we zelfs op basis van deze summiere resultaten concluderen dat dit filter geen significante invloed heeft op de kwaliteit van het water. Weggegooid geld dus.
