07.11.2024, 06:47
Елена Авдеева
920

Студент-физик собрал поляриметр из «Лего»

❋ 6.7

Молодой ученый из Университета Атенео-де-Манила (Филиппины) построил прибор для проверки чистоты хиральных соединений, в частности образцов аскорбиновой кислоты, отпускаемых без рецепта. Поляриметры помогают определить механические напряжения в прозрачных твердых телах за счет измерения угла вращения плоскости поляризации, вызванной оптической активностью прозрачных сред, растворов (сахарометрия) и жидкостей. Импровизированное устройство студент собрал практически из подручных предметов: конструктора «Лего», пластиковой шкалы, поляризационной пленки и электрических компонентов.

Стеклянная кювета с образцом вещества на самодельном приборе / @ Ryan Felicidario et al.

Своей задачей исследователь ставил анализ чистоты аскорбиновой кислоты двух марок с помощью поляриметрии средствами, доступными в учебном процессе. Коммерческие приборы в школьном классе или лаборатории сложно представить, поскольку контроль оптически активных веществ путем определения их угла поворота — сложная оптическая технология. Соответственно, устройства, которые используются на предприятиях фармацевтической, химической, косметической, пищевой промышленности, дорогостоящие.

Простая альтернатива, предложенная студентом, обошлась создателям всего в 150 долларов, притом что ручные поляриметры стоят более 1200, а лабораторные — в 10 раз дороже. Основанием прибора послужила квадратная опорная пластина «Лего» 48 на 48, на которую поместили основные элементы.

Для изготовления шаблонов, например, ученый взял бумажную модель транспортира и ламинировал ее, аналогичным образом он напечатал на бумаге рисунки для неподвижной и вращающейся поляризационных пленок, а затем перенес на пленку с линейной поляризацией. Детали студент соединил скотчем и крепежом из конструктора, предварительно сделав отверстия на пластике. Затем прикрепил стеклянную кювету, содержащую прозрачный образец на поляриметре, и светодиоды.

Процесс сборки поляриметра / @ Ryan Felicidario et al.

Сам эксперимент заключался в том, чтобы протестировать прибор на образцах аскорбиновой кислоты двух фармацевтических брендов, отпускаемой без рецепта. А потом — сравнить полученные результаты с теоретическими значениями.

Результаты показали, что в одном случае угол поворота при поляриметрии (поворот линейно поляризованного света при прохождении через оптически активные химические вещества вправо или влево) соответствовал допустимому диапазону, в другом же наблюдались значительные отклонения. Это, в свою очередь, указывает на высокую чистоту аскорбиновой кислоты одной марки и возможные примеси в веществе у второго производителя.

Выводы подтверждают данные о температуре плавления, что тоже надо учитывать для надежности оценки чистоты вещества. В целом самодельный поляриметр показал эффективность в практическом применении, а значит, его можно использовать в образовательных целях.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Physics: Conference Series.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий