Mıknatıs ve yüksek sıcaklık

Mıknatıs deyince akla hemen "aynı kutuplar birbirini iter ve zıt kutuplar birbirini çeker" kuralı geliyor. Peki bir mıknatıs bu özelliğini kaybedebilir mi? Mıknatısı belli bir sıcaklığın üzerinde ısıttığımızda bu özellikler gerçekten de kayboluyor. Bu sıcaklığa Curie sıcaklığı deniyor ve mıknatısın yapıldığı malzemeye göre değişiyor.

Aşağıdaki deneyde mıknatıs olarak mıknatıslanmış metal iğneler (ferromanyetik bir malzemeden yapılmış) kullandım. Bu iğneleri bir mıknatısa sürterek mıknatısladım. Daha sonra ocak ateşinde bu iğneleri ısıtarak tekrar paramanyetik hale geçirdim. Soğuduktan sonra da bu iğnelerin artık birbirlerini çekmediklerini gördüm.

Deneyin yapılışı oldukça kolay ama tabii ki çeşitli güvenlik önlemleri alınmalı. Mıknatısla yapılan her deneyde metal parçaların etrafta uçabileceği unutulmamalıdır. Bu parçalar göze gelebilir. Ayrıca güçlü mıknatıslar kullanılırsa uçuşan metal parçalar elimizi ya da başka organlarımızı ezebilir. Ateşle çalışırken de çok dikkatli olunmalı. Metaller ısıyı çok iyi iletir ve bu sırada bunlara çıplak elle temas etmemek lazım. Unutmadan, ateşe de dokunmamak lazım.

Kristal üretme ($\mathrm{Cu(II)SO_{4}.5H_{2}O}$)

Bu deneyde piyasada satılan kristal büyütme deneyini  bakır(II)sülfat pentahidrat  ($\mathrm{Cu(II)SO_{4}.5H_{2}O}$) ile yapacağım. Bu formda açık mavi renkli bir toz halinde olan bu bileşik suda çözünür ve çevre için oldukça zararlıdır. Su arıtma tesislerinde kullanılan mikroorganizmaları öldürdüğü için şehir atık sularına karıştırılmamalıdır.  Gözleri ve cildi de tahriş eder. Kullandıktan sonra etiketlenmiş kaplar içinde kimyasal atık kabul eden çöp istasyonlarına verilmelidir. Bu deneyde gerekli bilgiler bakır (II) sülfatın sudaki çözünürlüğüdür. Bu da 0°C'da 316 $\frac{g}{l}$ 100°C'da da 2033 $\frac{g}{l}$'dır.

Deneyin ilk adımı aşırı doymuş bir bakır sülfat çözeltisi hazırlamak. Bunun için bir miktar suya çözünebilecekten daha fazla bakır (II) sülfat koyulur. Bu çözünmemiş fazla maddeyi çözmek için de çözelti ısıtılır. Daha sonra çözelti soğudukça çözünürlük azalacağından bakır (II) sülfat kabın dibine mini kristaller oluşturarak çökecektir. Bu mini kristaller deneyin sonraki aşamalarında kullanılır.

İkinci aşamada çökeltili çözelti tekrar ısıtılarak yine aşırı doymuş hale getirilir. Bir önceki aşamada elde edilen mini kristallerden birinin çevresine kristal düğümden düşmeyecek şekilde bir ip bağlanır. Sonra bu kristal çözeltinin yüzeyinden biraz aşağıya sarkıtılır ama dibe kadar indirmemek gerekir çünkü dibe indirilirse büyüyen bir kristal yerine birbirine zayıfça yapışmış bir sürü mini kristaller oluşur.

Çözelti soğuyunca sarkıtılan kristal dışarı çıkarılır ve sonra kapta kalan çözelti ısıtılarak tekrar aşırı doymuş hale getirilir. Sonra kristal yeniden aynı seviyeye kadar sarkıtılır ve soğumaya bırakılır. Bu adım kristal istenilen büyüklüğe ulaşana kadar tekrarlanır.

Aşağıdaki videoda deneyin yapılışını izleyebilirsiniz.