mercoledì 4 gennaio 2023

1) Esperimenti "simmetrici"

Il set-up sperimentale è quello che si vede in foto:


A metà lunghezza di un tubicino di guaina poliolefinica termorestringente viene inglobato un setto che può essere o di zeolite, o di gel di silice, oppure di apposita fritta ceramica per usi elettrochimici.

Le due zone che si vengono a creare vengono riempite con la stessa soluzione acquosa satura di cloruro di potassio, infine si procede ad inserire due diversi fili di platino-iridio (perfettamente puliti) ai due lati del tubicino.

Si collegano immediatamente i due fili ai due capi di un misuratore di differenza di potenziale collegato al computer (io ho utilizzato il multimetro digitale VICI VC8145) e si procede a registrare il segnale nel tempo.

Ecco qui il grafico con i risultati degli esperimenti condotti per 30 minuti ciascuno.



La prima cosa da notare è questa: nonostante che il sistema sia chimicamente simmetrico, si registra una differenza di potenziale apprezzabile che arriva anche a superare gli 0,5 V.

La seconda cosa che si nota è che realizzando lo stesso esperimento con setti di diverso materiale, la differenza di potenziale che si registra all'inizio della scansione è piuttosto diversa.

Utilizzando come setto una perlina di gel di silice si parte da una d.d.p. di 0,125 V.

Nel caso di una fritta per uso elettrochimico invece la partenza è sopra gli 0,25 V.

Infine se si utilizza un pellet di zeolite si parte da un potenziale di quasi 0,45 V.

La cosa più interessante però è che in alcuni casi si manifestano variazioni repentine e/o che mostrano un preciso pattern e che non possono essere spiegate né con la formazione o con la presenza di bolle, né tanto meno con la presenza di disturbi di natura meccanica, perché le misure sono state realizzate in condizioni di quiete assoluta.

Nel caso della curva verde già dopo 4 minuti si inizia ad osservare una oscillazione a dente di sega la cui ampiezza pur essendo piccola, è perfettamente apprezzabile e non può essere ignorata.

Ecco qui un ingrandimento della prima parte del grafico:


L'oscillazione compare improvvisamente e, nei restanti minuti dell'esperimento, non scompare mai.: ciò che varia è il periodo di ripetizione del ciclo, che aumenta nel tempo, aumentando di un fattore circa pari a 4.

Nel caso degli altri due tipi di setto poroso questa oscillazione non compare.

Nel caso del setto MI 402A pochi minuti prima della fine dell'esperimento compare una serie di oscillazioni a forma di V che assomiglia a quelle che si registrano a volte in alcuni ECG:


Tali oscillazioni si imprimono sulla linea di base ma non ne modificano l'andamento tendenziale, che è sempre crescente.

Nel caso del gel di silice, invece, non si notano particolari fenomeno aventi carattere di periodicità e si registra una d.d.p. media più bassa di quella degli altri due casi.

Non si può escludere che prolungando la misura oltre i 30 minuti anche questo sistema possa produrre tali effetti, ma tali misure ad oggi non sono state effettuate.

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