Podzimní (pyro)lom 2020

Již tradiční (druhý) pyrolom byl kvůli koroně trochu komornější ale pořád kvalitní.  Lomových pasivit bylo víc než dost.  Šlo o pomoc Jelenovi s dopíjením jeho  bečky, předčítání z knihy mouder a přísloví a hlavně ohňové aktivity všeho druhu. Tentokrát jsme jen střelný prach a kyselinu s alobalem vyměnili za termit a napalm.

Nic z níže uvedených věcí doma nezkoušejte!!! Termit i napalm jsou vysoce nebezpečné hořlaviny.  Oboje směsi vyráběli profesionálové na místě tomu určeném.

Výroba napalmu ve vodní lázni

Vodní lázeň dokázala plně nahradit indukční vařič. Z hlediska bezpečnosti velký pokrok. Ještě by u toho nemusel Jelen kouřit a bude to ještě větší pokrok.

S termitem byl trochu boj ho zapálit. Zápalná teplota je kolem 1273 K na což běžné sirky nestačí. Nakonec se to povedlo až na třetí pokus, kdy jsme si pomohli jak prskavkami, tak kýblem termitového napalmu.

Směs termitu v plechovce od fazolí v kýblu napalmu a prskavkami pro zapálení

Něco z akce:

Pálení totemu (strážce lomu)

 Lomový večer jako jakýkoliv jiný. Heroes III, formule a párty žárovka

Co je to napalm snad psát ani nemusím, takže jen krátce o termitu:

Termit:

Je to směs např. oxidu železa a hliníku, která po zapálení (dosažení dostatečné teploty pro start reakce) začne hořet (pobíhat oxidačně-redukční reakce) teplotou až 3000°C.. Dále, jak si jde např. všimnout i z rovnice, že hoří bez potřeby kyslíku. Třeba pod vodou. A další fun fact je, že voda se začíná zhruba mezi 2000-3000°C stupni rozkládat na vodík a kyslík a vytváří tím výbušnou směs.

Tato směs se používá např. na svařování kolejnic nebo se dříve používala na propalování bunkrů a pevnostních dveří.

Výpočet hmotnostního poměru reaktantů (chemie 7. třídy)

Grafický hlavolam

 Zajímavý úkol z teorie grafů.

Máte deset číslic 0-9. Do každého z deseti polí na obrázku je třeba umístit jedno číslo bez opakování tak, aby vyhovovalo klíči dole. Přičemž první sloupec (0-9) jsou čísla, která dosazujete do polí a druhý sloupec ( 7,17,22,9,18,11,12,8,9,11) jsou součty všech sousedních polí. Umístění čísla vám tak určuje i součet na vybraném poli, ze všech navazujících polí.

Př:

 Když třeba do oranžového pole dosadíte č. 7 , pak modré a žluté pole musí dát součet 12 ( protože 7=12), tzn: 9+3 nebo 8+4. 5+7 nejde, protože 7 je již použita.

Grafický př.:

Řešení mi pár hodin zabralo, hlavně při hledání jiného než náhodného postupu. Teorii grafů jsem jako předmět neměl, Matlab  je (pro začátečníka) na toto trochu nepraktický a hledat náhodně jednu z více než 3,6 milionu možností je na dlouho. Nakonec vyřešeno napůl pomocí excelu a úvahy.

Přidávám i řešení od Tyfa, kde je mimochodem dokázané, že existuje právě jedno řešení. 

import itertools

# pro číslo 0  1   2   3  4   5   6   7  8  9
hledame = [11, 7, 17, 22, 9, 18, 11, 12, 8, 9] #součty

#jména uzlů jsou
#1 2 3 4 5 6 7 8 viz obrázek
#zapsaný jako seznam sousedů
graf = [
        # 1
        [2,8],
        #2
        [1,8,5,3],
        #3
        [2,6,4],
        #4
        [3,6,10],
        #5
        [2,7],
        #6
        [3,4,7],
        #7
        [8,5,6],
        #8
        [1,2,7,9],
        #9
        [8,10],
        #10
        [4,9]
    ]

vsechny = list(itertools.permutations([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9])) #generuje
všechny možnosti

for jp in vsechny:  #jp je jedna permutace
    i = 0
    test = True
    for c in jp: #beru postupně čísla z aktuálně testované permutace
        s = 0    #vynuluju součet
        for index in graf[i]:   #beru indexy sousedů z grafu
            s = s + jp[index-1]  #přičtu  (index -1 je proto, že jsou
pojmenované uzly 1-10
        if s != hledame[c]:   #pokus součet pro konkrétní číslo nesedí
s klíčem
            test = False      #je test negativní
            break             #další čísla se netestují
        i = i + 1
    if test:
        print(jp)  #vytiskne řešení pokud existuje

Kdyby měl někdo matematický postup a důkaz možného početu řešení, tak mi ho pošlete.

Jak rozpustit diamant

 Bavíme se s Tyfem, že potřebuje předvrtat něco do oceli a jediné vhodné vrtáky jsou s polykrystalyckým diamantem.  Tak si vzpomenu na přednášky z Obrábění a že to je způsob, jak zničit vrták snadno a rychle.

O co jde: 

Díky vysoké afinitě uhlíku k železu probíhá při obrábění difuze uhlíku z diamantu do oceli. Navíc uhlík difunduje snáze do oceli jako intersticiální prvek -> intersticiální difuze, která probíhá asi od 500°C a je urychlována, vyšší teplotou. 

Této teploty je například při vrtání dosaženo velmi rychle a vrták se tak brzy začne doslova  rozpouštět v obrobku. Proto se diamantové nástroje nehodí na obrábění železných kovů. 

Tož tak krátce a laicky o běžném jevu tam, kde mě to překvapil.

Pro odbornější počtení dávám odkaz na práci o difuzi:

https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=67641

Zavařený oběd

Co dělat, když chcete potrápit sestru, která si vaří oběd a na chvíli odejde?

Vezmete dobře těsnící pokličku a uzavřený hrnec s horkým jídlem dáte asi na minutu pod studený proud vody.

Pak už jen stačí sledovat, jak marně zápasí s nadzvednutím pokličky a přemýšlí, co je za problém.

Výsledek:

- pěkný příklad platnosti stavové rovnice pro nádobu s konstantním objemem:

 

Extrakce kapsaicinu

 Co je to kapsaicin: "rostlinný alkaloid zodpovědný za pálivou chuť u chilli paprik."

Potřebné věci pro extrakci:

-chilli koření 10+ balíčků; druh bych volil habanero a pálivější

-alespoň 85% alkohol 0,5l

-aparatura viz. obrázeky dole

-vařič s nastavitelnou teplotou

-teploměr, my použili na dělání steaků

-vata

aparatura

Postup: 

Na spodek kolony umístíme vatu kvůli filtraci. Kolonu zaplníme chilli práškem (výška viz. obrázek) a opatrně upěchujeme. Do frakční baňky nalejeme alkohol a vhodíme do něj kamínky proti utajenému varu. Nevím sice, jestli může vzniknout utajený var při vaření alkoholu, ale toto ničemu neuškodí. Celou aparaturu sestavíme- frakční baňka- kolona- chladič a umístíme do vodní lázně na vařiči. Spodní část chladiče připojíme na kohoutek a horní vyvedeme do odtoku. Pak udržujeme líh těsně nad bodem varu dokud chilli neztratí barvu.

Podle potřeby je možné prášek vyměnit za nový a celé opakovat.

Výsledný produkt ještě může předestilovat pro zvýšení koncentrace.

Takto získaný kapsaicin není moc koncentrovaný- má maximální koncentraci asi 6-10%. 

Jak to probíhá:

Páry alkoholu vystupují trubicí napravo a kondenzují v chladiči nad chilli práškem, přes který následně prokapávají. Kapsaicin, který je rozpustný v alkoholu je následně spolu s lihem odváděn do frakční baňky.

detail

Kromě kapsaicinu jsou rozpustné v alkoholu i aromatické složky a barviva. Takže probíhající extrakci jde nádherně pozorovat viz. obrázek nahoře. Výsledný produkt pak mění barvu od jasně oranžovo-červené po tmavě červenou.

výměna prášku

Nevýhoda procesu je, že trvá dlouhé hodiny.

Foto výsledného produktu dodám časem.