Les compagnies de boissons font des millions chaque année en vantant la puissance des électrolytes dans leurs boissons qui, selon eux, ont la capacité de remplacer les électrolytes que vous perdez pendant l'exercice. Les électrolytes sont des atomes qui se séparent en ions, tels que le sodium et le potassium, en solution. Puisque ces ions ont le potentiel de conduire l'électricité, les électrolytes sont indispensables au bon fonctionnement de vos systèmes cardiovasculaire et nerveux. Ainsi, un projet scientifique comparant les niveaux d'électrolytes de différentes boissons sportives, en utilisant une conductance proportionnelle à la concentration d'électrolyte, est extrêmement utile.
Matériaux pour mesurer les niveaux d'électrolyte
Pour mesurer les niveaux des électrolytes en termes de conductance, vous partirez de l'équation, G = I /V, où 'G' est la conductance, en référence à la facilité avec laquelle l'électricité traverse la solution, 'I' est le courant qui traverse la solution , et V est la taille de la source de tension qui a conduit au courant. Vous utiliserez un ampèremètre, que vous pouvez obtenir facilement dans un magasin d'électronique, pour mesurer le courant. Vous aurez besoin d'une source de tension (pile de 9 V), de matériaux pour construire votre «capteur de conductance» - fils de cuivre et tubes en plastique - de pinces crocodiles pour compléter le circuit et de bols pour contenir vos électrolytes.
La configuration de votre expérience n'est pas difficile. Créez votre capteur de conductance en coupant des longueurs de 6 pouces de fil de cuivre et en enveloppant le fil autour de votre tube en plastique dans des serpentins, jusqu'à ce qu'il ne reste que 2 pouces du fil de cuivre. Connectez l'un des fils sur le capteur de conductance à la borne positive de la batterie, en utilisant des fils avec des pinces crocodiles, et connectez l'autre fil sur le capteur de conductance au multimètre. Réglez le multimètre pour lire le courant continu. Jusqu'à présent, vous avez construit un circuit ouvert, en raison de la distance entre les deux fils de cuivre sur votre capteur de conductance. Lorsque vous plongez votre capteur de conductance dans la solution d'électrolyte, le courant d'électrolyte connectera vos fils de cuivre, fermant ainsi le circuit.
Expérimentation
D'abord, utilisez le capteur de conductance pour lire les niveaux actuels dans distillée eau. Puisque l'on ne s'attend pas à ce que l'eau distillée contienne des électrolytes, on s'attendrait à ce que les courants d'eau distillée soient extrêmement faibles, de sorte que l'eau distillée sert de témoin. Utilisez une mesure de 1/2 tasse pour verser 1/2 tasse d'eau distillée dans un bol. Dans d'autres bols, verser 1/2 tasse de mesures de différentes boissons pour sportifs. Placer le capteur de conductance dans l'eau distillée, lire et enregistrer le courant, puis lire et enregistrer les courants à travers les boissons pour sportifs. Entre chaque boisson pour sportifs, rincez le capteur de conductance dans de l'eau distillée afin d'éviter que les boissons ne faussent les résultats des échantillons suivants.
Analyse des données
Vous devriez soustraire le courant que vous avez lu de la de l'eau distillée provenant des courants que vous avez lus dans les boissons pour sportifs, si le courant d'eau distillée différait de 0 ampère. Convertissez toutes vos lectures actuelles en Ampères (à partir de microampères ou de milliampères), et calculez les conductances des différentes boissons pour sportifs à partir des courants que vous avez mesurés, expérimentalement. Des expériences futures intéressantes pourraient impliquer de déterminer expérimentalement la conductance d'autres boissons, telles que le lait, la bière et la limonade, et de les comparer à celles des boissons pour sportifs.
