Aluminium, chrome et nickel. Expérience de chimie amusante à la maison

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Avec l'aluminium, nous allons d'abord mettre en place deux expériences simples, pour lesquelles une cuillère en aluminium cassée convient tout à fait. Placez un morceau de métal dans un tube à essai avec n'importe quel acide, au moins avec de l'acide chlorhydrique. L'aluminium commencera immédiatement à se dissoudre, déplaçant vigoureusement l'hydrogène de l'acide - le sel d'aluminium A1C1 se forme₃. Trempez un autre morceau d'aluminium dans une solution concentrée d'alcali, comme la soude caustique (avec précaution !). Et encore une fois, le métal commencera à se dissoudre avec la libération d'hydrogène. Ce n'est que cette fois qu'un autre sel se forme, à savoir le sel d'acide d'aluminium, l'aluminate NaAlO₂.

L'oxyde et l'hydroxyde d'aluminium présentent simultanément des propriétés basiques et acides, c'est-à-dire qu'ils réagissent à la fois avec les acides et les alcalis. Ils sont dits amphotères. Soit dit en passant, les composés d'étain sont également amphotères; vérifiez par vous-même si vous avez déjà sorti la boîte de la boîte, bien sûr.

Il existe une règle : plus le métal est actif, plus il s'oxyde et se corrode rapidement. Le sodium, par exemple, ne peut pas du tout être laissé dans l'air, il est stocké sous du kérosène. Mais ce fait est également connu: l'aluminium est beaucoup plus actif que, par exemple, le fer, mais le fer rouille rapidement et l'aluminium, peu importe combien vous le gardez dans l'air et dans l'eau, ne change pratiquement pas. Quelle est l'exception à la règle ?

Mettons en place une expérience. Fixez un morceau de fil d'aluminium en position inclinée au-dessus de la flamme d'un brûleur à gaz ou d'une lampe à alcool afin que la partie inférieure du fil soit chauffée. A 660 °C, ce métal fond ; on pourrait s'attendre à ce que l'aluminium commence à couler sur le brûleur. Mais au lieu de fondre, l'extrémité chauffée du fil s'affaisse brusquement. Regardez de plus près et vous verrez un boîtier mince avec du métal en fusion à l'intérieur. Ce couvercle est en oxyde d'aluminium Al₂О₃, une substance durable et très résistante à la chaleur.

L'oxyde recouvre la surface de l'aluminium d'une couche mince et dense et l'empêche de s'oxyder davantage. Cette propriété est utilisée en pratique. Par exemple, pour les revêtements métalliques ; une fine couche d'aluminium est appliquée sur la surface métallique, l'aluminium est immédiatement recouvert d'oxyde, ce qui protège de manière fiable le métal de la corrosion.

Et deux autres métaux avec lesquels nous allons expérimenter - le chrome et le nickel. Dans le tableau périodique, ils sont très éloignés, mais il y a une raison de les considérer ensemble: les produits métalliques sont recouverts de chrome et de nickel pour qu'ils brillent, ne rouillent pas. Ainsi, le dos des lits en métal est généralement recouvert de nickel, de pare-chocs de voiture - de chrome. Est-il possible de savoir exactement de quel métal est fait le revêtement ?

Essayons d'analyser. Décollez un morceau du revêtement de l'ancienne pièce et laissez-le à l'air pendant quelques jours afin qu'il ait le temps de se recouvrir d'un film d'oxyde, puis placez-le dans un tube à essai avec de l'acide chlorhydrique concentré (manipuler avec précaution ! L'acide ne doit pas pénétrer sur les mains et les vêtements !). S'il s'agissait de nickel, il commencera immédiatement à se dissoudre dans l'acide, formant un sel NiCl₂; cela dégagera de l'hydrogène. Si le revêtement brillant est en chrome, il n'y aura d'abord aucun changement, et alors seulement le métal commencera à se dissoudre dans l'acide avec la formation de chlorure de chrome CrCl₃. En enlevant ce morceau de revêtement acide avec une pince à épiler, en le rinçant à l'eau et en le séchant à l'air, le même effet peut être observé à nouveau après deux ou trois jours.

Explication : une fine pellicule d'oxyde se forme à la surface du chrome, ce qui empêche l'acide d'interagir avec le métal. Cependant, il se dissout également dans l'acide, bien que lentement. Dans l'air, le chrome est à nouveau recouvert d'un film d'oxyde. Mais le nickel n'a pas un tel film protecteur.

Mais dans ce cas, pourquoi avons-nous gardé les métaux dans l'air avant la première expérience ? Après tout, le chrome était déjà recouvert d'une couche d'oxyde ! Et puis, que seule la face extérieure était recouverte, et que la face intérieure, tournée vers le produit, n'entrait pas en contact avec l'oxygène de l'air.

Auteur : Olgin O.M.

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Capteur d'humidité et de température STMicroelectronics HTS221 07.03.2015

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Le capteur se compose d'un élément de détection et d'un ASIC numérique qui traite les signaux analogiques et les fournit sous forme numérique. L'élément sensible du capteur d'humidité est constitué d'un polymère, qui est un diélectrique capacitif de structure plane. La structure est produite par la technologie brevetée de STMicroelectronics.

Pour étudier ce capteur, un ensemble de deux cartes de développement NUCLEO-F401RE est recommandé comme carte principale et X-NUCLEO-IKS01A1 comme carte fille.

Paramètres principaux de HTS221 :

Plage de mesure de l'humidité 0...100 % ;
Données 16 bits de l'ADC ;
Interfaces SPI et I2C ;
Étalonnage en usine ;
Tension d'alimentation 1,7...3,6 V ;
Fréquence de lecture (ODR) 1...12,5 Hz ;
Faible consommation : 2 µA à 1 Hz ODR ;
Précision de la mesure de l'humidité : +-4,5 % rH ;
Précision de la mesure de température : +-0,5°C ;
Boîtier HLGA-6L (2x2x0,9 mm).

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