Al 16/57_Online-Ergänzung

Transkript

1 Al 16/57_Online-Ergänzung

2 Schulpraxis Bau eines Low cost-leitfähigkeitsprüfers S. I S. I + II S. II CHEMIE KLAUS RÖSCH Online-Ergänzung 1

3 Schulpraxis Neues zum Low cost Leitfähigkeitsprüfer KLAUS RÖSCH Alternative Anleitung zum Bau eines Low cost - Leitfähigkeitsprüfers für das Schülerpraktikum (ohne Lötkolben). Stückliste / Werkzeuge / Zubehör: Siehe: Bau eines Low cost Leitfähigkeitsprüfers, MNU, 67, Widerstands-Drähte l = 30 cm (Chrom-Nickel Ø 0,7 mm 2 ) oder (Chrom-Nickel Ø 0,5 mm 2 ) Best.-Nr Glasrohr Ø 8mm oder Acrylglas/Plexiglas -Rohr 3 ), Ø 8/4mm klar farblos, 1-2mm Wandung - ca cm lang 1 Batteriehalter 1 9 V Block Kabel (L x B x H) 68.4 x 33.2 x 25.6 mm Goobay ) Best.-Nr oder 1 Batterieclip für 9 V Block 1 ) Best.-Nr Gummilitze oder Gummiband 1 9 V Block (Batterie) 1 ) Best.-Nr (10 Stück) Lüsterklemme starr 0,5-1,5mm 2 1 ) Best.-Nr Klebebandstreifen oder 3 PVC Schlauchstücke transparent, Länge ca. 1,5 cm, Innendurchmesser 8,0 mm, Wandstärke 1,5 mm, Betriebstemperatur von 10/+60 С (Baumarkt) Tab.1. Abgeänderte Stückliste sowie Werkzeuge und Zubehör zum Bau eines Low cost - Leitfähigkeitsprüfers für das Schülerpraktikum ohne Lötkolben 1 ) Lieferant für Elektronikbauteile: Conrad Electronic SE 2 ) Lieferant für Chromnickeldraht: CONATEX-DIDACTIC Lehrmittel GmbH; 3 ) Lieferant für Kunststoffglasrohr: hbholzmaus Kunststoffe oder Evonik Performance Materials GmbH (plexiglas-shop.com) 4 ) Lieferant für Glasrohr: Zitt-Thoma GmbH, Freiburg oder Aug. Hedinger GmbH & Co. KG, Stuttgart Zum Zusammenbau eines Leitfähigkeitsprüfers ohne Lötarbeiten benötigt man ein Glasrohr oder Acrylglas/Plexiglas -Rohr, Batterieclip, 9V-Block, Widerstand (ca. 400 Ω), LED, Gummilitze, Klebeband, Lüsterklemmen und Widerstands-Drähte (Tab. 1). Abb. 1 Aufbau der Schaltung mit Lüsterklemmen Leuchtdiode, Widerstand und Batterieclip werden in der Lüsterklemme festgeschraubt (Abb.1 und 2). Ein ca. 30 cm langer Widerstandsdraht wird durch ein transparentes 8mm- Rohr gesteckt. Auf der einen Seite ragt der Draht ca. 4-5 cm aus dem Ende des Rohrs heraus. Ein zweiter gleichlanger Widerstandsdraht wird außen am Rohr mit Klebeband je an den Enden und in der Mitte befestigt (s. Abb. 1, 2 und 4). 2

4 Schulpraxis Eine noch stabilere Befestigung des Außendrahts kann auch mit drei ca. 1,5 cm langen PVC-Schlauchstücken erfolgen, die über das transparente Rohr mit dem Draht geschoben werden. Abb. 2b Befestigung mit PVCAbb. 2a Aufbau mit Lüsterklemme Schlauchstück Die Enden des transparenten Rohrs werden mit Heißkleber verschlossen. Dann werden die Widerstandsdrähte jeweils in der Lüsterklemme festgeschraubt (Abb.1 und 2). Batterieblock und Lüsterklemmen (mit den verschraubten Bauteilen) werden mit einer ca. 16 cm langen Gummilitze zusammen gefügt und aufeinander befestigt (Abb. 3 und 4). Abb.3a Aufbau des Leitfähigkeitsprüfers mit Lüsterklemmen und transparentem Rohr Abb. 4a Schematischer Aufbau des Leitfähigkeitsprüfers mit Lüsterklemmen (Befestigung mit Klebebandstreifen) Abb.3b Aufbau des Leitfähigkeitsprüfers mit Lüsterklemmen und transparentem Rohr Abb. 4b Schematischer Aufbau des Leitfähigkeitsprüfers mit Lüsterklemmen (Befestigung mit PVC-Schlauchstücken) 3

5 Schulpraxis Ein käuflicher Batteriehalter für den 9 V Block ermöglicht eine komfortable Halterung des Blocks und ersetzt den billigeren (!) Batterieclip und die Gummilitze. Ein weiterer Vorteil des Batteriehalters ist der vorhandene Schalter. Der elektrische Anschluss erfolgt über ein rotes und ein schwarzes Kabel. Das rote Kabel ist mit dem Pluspol und das schwarze mit dem Minuspol verbunden. Die beiden Kabel werden dann an die entsprechenden Klemmen angeschlossen. Danach werden die Lüsterklemmen auf der Rückseite des Batteriehalters mit Heißkleber befestigt (Abb. 5, 6, 7 und 8). Etwas Heißkleber zwischen dem transparenten Rohr und dem Batteriehalter ist zusätzlich empfehlenswert. Abb. 5 und 6 Leitfähigkeitsprüfer mit Lüsterklemmen und Batteriehalter für 9 V Block Abb. 7a Schematischer Aufbau des Leitfähigkeitsprüfers mit Lüsterklemmen und Batteriehalter für 9 V Block (Befestigung mit Klebeband) Abb.8a Leitfähigkeitsprüfer mit Lüsterklemmen und Batteriehalter Abb. 7b Schematischer Aufbau des Leitfähigkeitsprüfers mit Lüsterklemmen und Batteriehalter für 9 V Block (Befestigung mit Klebeband und PVC-Schlauchstücken) Abb.8b Leitfähigkeitsprüfer mit Lüsterklemmen und Batteriehalter In analoger Weise kann ein solcher Batteriehalter für einen Glasrohr -Leitfähigkeitsprüfer mit eingebauter LED eingesetzt werden (Abb. 9 und 10). Die rote und die schwarze Schaltlitze (bzw. LED) werden mit den entsprechenden Kabeln des Batteriehalters verlötet. Die Berührung der blanken Lötstellen (Kurzschluss!) wird durch eine Isolierung vermieden. Der Batteriehalter wird dann mit Heißkleber am Glasrohr befestigt. 4

6 Schulpraxis Abb. 9 Schematischer Aufbau des Glasrohr-Leitfähigkeitsprüfers mit eingebauter LED und mit Batteriehalter für 9 V Block Abb. 10 Glasrohr-Leitfähigkeitsprüfer mit eingebauter LED und Batteriehalter für 9 V Block Hinweis: Im Handel sind mittlerweile sehr effektive LEDs zu einem vertretbaren Preis erhältlich (Beispiele siehe Tabelle 2). Ein Leitfähigkeitsprüfer mit einer solchen LED leuchtet selbst beim destillierten Wasser erkennbar auf und zeigt eine Leitfähigkeit an. Somit kann man die durch Autoprotolyse entstehende extrem geringe Zahl von Ionen im destillierten Wasser für Schüler begreiflich machen. Best.-Nr. z. B. bei Bezeichnung der LED Conrad Electronic SE 1 LED bedrahtet Weiß Rund 5 mm mcd ma 3.2 V ) LED W 1 LED bedrahtet Warm-Weiß Rund 5 mm 1800 mcd ma ) V Nichia NSPL515DS 1 LED bedrahtet Grün Rund 5 mm mcd ma 3.2 V ) Avago Technologies HLMP-CM3B-Z10DD 1 LED bedrahtet Grün Rund 5 mm mcd ma 3.3 V ) Kingbright L-7113ZGC 1 LED bedrahtet Gelb Rund 5 mm 1600 mcd ma 2 V ) Everlight Opto 333-2UYC/S530-A2 1 LED bedrahtet Gelb Rund 5 mm 3000 mcd ma 2 V ) Kingbright L-7113SYCK 1 LED bedrahtet Blau Rund 5 mm 5500 mcd ma 3.2 V ) Avago Technologies HLMP-CB3B-UV0DD 1 LED bedrahtet Blau Rund 5 mm 2000 mcd ma 2.7 V ) Würth Elektronik BS LED bedrahtet Blau Rund 5 mm 2700 mcd ma 3.3 V ) Kingbright L-7113QBC-D 1 LED bedrahtet Rot Rund 5 mm 8000 mcd ma 2.2 V ) Kingbright L-7113SEC-J3 Tab.2. Liste von sehr effektiven LEDs für den Bau eines sehr empfindlichen Low cost Leitfähigkeitsprüfers Lit: Rösch, K. (2014), Bau eines Low cost Leitfähigkeitsprüfers, MNU, 67, StD i. R. KLAUS RÖSCH, Rotenbergstr.15, Kenzingen, KRoesch@t-online.de 5