W czwartek 7.04.2016 r. uczniowie naszej szkoły pod opieką mgr Krystyny Oliwy oraz mgr Marcina Gmyrka udali się na pokazy organizowane przez Zakład Dydaktyki Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie dla uczniów szkół gimnazjalnych i ponadgimnazjalnych. Ich celem było ukazanie właściwości substancji w niskich temperaturach oraz zapoznanie nas z historią i zastosowaniami kriogeniki.

Zajęcia rozpoczęły się wykładem dotyczącym historii skroplenia gazów, w której niewątpliwą rolę odegrali Polacy – Karol Olszewski oraz Zygmunt Wróblewski. Byli to profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego, którzy nie tylko jako pierwsi na świecie skroplili tlen i azot, lecz także dwutlenek węgla i metanol, a sam Olszewski skroplił i zestalił argon. Osiągnęli to dzięki autorskiej kaskadowej metodzie skraplania gazów pod zmniejszonym ciśnieniem, w której kolejne skroplone i wrzące gazy obniżają temperaturę dla kolejnych skropleń w niższych temperaturach.

Potem zapoznano z szerokimi zastosowaniami kriogeniki, a wynika to z bardzo wielu czynników. W sposób zdecydowany wzrasta przemysłowe wykorzystanie różnych gazów technicznych np. tlenu, azotu, argonu, metanu (gazu ziemnego), wodoru, helu, neonu, kryptonu i innych w takich dziedzinach jak metalurgia, chemia, energetyka, techniki jądrowe i rakietowe, lotnictwo, rolnictwo, medycyna, przetwórstwo żywności i inne. Poza tym w niskich temperaturach spada opór elektryczny, a niektóre materiały przechodzą do stanu nadprzewodnictwa. Przewiduje się ich wykorzystanie do wytwarzania nadprzewodnikowych linii przesyłu energii elektrycznej, transformatorów, ograniczników prądu, generatorów, a także silników i magnesów. Obecnie nadprzewodzące magnesy powszechnie stosuje się w tomografach wykorzystujących zjawisko rezonansu magnetycznego i stosowanych w diagnostyce medycznej. Ponadto w niskich temperaturach zmieniają się własności plastyczne materiałów, z których większość przechodzi w stan kruchy. Pozwala to na stosowanie metod kriogenicznych w recyklingu.

Następnie rozpoczęto prezentację doświadczeń. Profesorowie prowadzący wykład pokazali nam jak wyglądają przemiany fazowe w metalach i niemetalach oraz jak zmieniają się właściwości zamrożonych substancji organicznych. Zobaczyliśmy również przebieg skraplania gazu ziemnego oraz skraplania i zestalania argonu. Rozdzielono również skroplone powietrze na składniki, tak byśmy mogli wyróżnić jego właściwości oraz wykonano doświadczenia, które pokazały jak powstaje mgła lub piana pod wpływem nagłych zmian temperatur. Przedstawiono również zjawisko Leidenfrosta, a na koniec zaprezentowano spalanie mieszaniny piorunującej, wykorzystywane w silnikach rakietowych.

Pokazy bardzo nam się spodobały, ponieważ nikt nie spodziewał się, że kriogenika i doświadczenia z nią związane mogą być tak interesujące i widowiskowe. Mieliśmy nawet okazję dotknąć suchego lodu oraz przekonać się, jakie uczucie towarzyszy polaniu dłoni ciekłym azotem. Wróciliśmy do Myślenic bogatsi w wiedzę oraz gotowi do dalszej nauki chemii.

Tekst: Natalia Węgrzyn, 3f

Zdjęcia: Barbara Kowalska, 3b

Więcej zdjęć – pokazy kriogeniczne – kliknij tutaj.