Სარჩევი:

ხელნაკეთი ჯენგას ბლოკის სპექტროფოტომეტრი წყალმცენარეების ექსპერიმენტებისთვის: 15 ნაბიჯი
ხელნაკეთი ჯენგას ბლოკის სპექტროფოტომეტრი წყალმცენარეების ექსპერიმენტებისთვის: 15 ნაბიჯი

ვიდეო: ხელნაკეთი ჯენგას ბლოკის სპექტროფოტომეტრი წყალმცენარეების ექსპერიმენტებისთვის: 15 ნაბიჯი

ვიდეო: ხელნაკეთი ჯენგას ბლოკის სპექტროფოტომეტრი წყალმცენარეების ექსპერიმენტებისთვის: 15 ნაბიჯი
ვიდეო: შექმენით ძლიერი მშვილდი ხისგან და მინა-ბოჭკოვანი მასალისგან - ხელნაკეთი მშვილდი - Bow VS Cokes 2024, ივლისი
Anonim
ხელნაკეთი ჯენგას ბლოკის სპექტროფოტომეტრი წყალმცენარეების ექსპერიმენტებისთვის
ხელნაკეთი ჯენგას ბლოკის სპექტროფოტომეტრი წყალმცენარეების ექსპერიმენტებისთვის

წყალმცენარეები ფოტოსინთეზური პროტისტები არიან და, როგორც ასეთი, კრიტიკული ორგანიზმებია წყლის კვების ჯაჭვებში. გაზაფხულისა და ზაფხულის თვეებში, ამ და სხვა მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ გამრავლდეს და გადააჭარბონ წყლის ბუნებრივი რესურსები, რის შედეგადაც ჟანგბადი ამოწურულია და ტოქსიკური ნივთიერებები წარმოიქმნება. ამ ორგანიზმების ზრდის ტემპის გაცნობიერება შეიძლება სასარგებლო იყოს წყლის რესურსების დასაცავად, ასევე ტექნოლოგიების შემუშავებისათვის, რომლებიც გამოიყენებენ მათ ძალას. გარდა ამისა, ამ ორგანიზმების დეაქტივაციის სიჩქარის გაგება შეიძლება სასარგებლო იყოს წყლისა და ჩამდინარე წყლების გაწმენდისას. ამ გამოკვლევისას, მე შევეცდები ავაშენო დაბალფასიანი სპექტროფოტომეტრი, რომ გავაანალიზო ორგანიზმების დაშლის მაჩვენებლები ქლორის გაუფერულებით წყალში, რომელიც აღებულია პარკ კრიკიდან ჰორშამში, პენსილვანია. ნაკერიდან შეგროვებული წყლის ნიმუში განაყოფიერდება მკვებავი ნარევით და დარჩება მზის შუქზე წყალმცენარეების ზრდის ხელშესაწყობად. ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი საშუალებას მისცემს ტალღის სიგრძის სინათლეს გაიაროს ნიმუშის ფლაკონი, სანამ არდუინოს წრედთან დაკავშირებული ფოტორეზისტორი აღმოაჩენს. ნიმუშში ორგანიზმების სიმკვრივის მატებასთან ერთად, მოსალოდნელია, რომ ნიმუშით შთანთქმული სინათლის რაოდენობა გაიზრდება. ეს სავარჯიშო ხაზს უსვამს კონცეფციებს ელექტრონიკაში, ოპტიკაში, ბიოლოგიაში, ეკოლოგიასა და მათემატიკაში.

მე განვავითარე ჩემი სპექტროფოტომეტრის იდეა Satchelfrost– ის ინსტრუქციური „სტუდენტური სპექტროფოტომეტრიდან“და ნაშრომიდან „დაბალი ღირებულების რაოდენობრივი შთანთქმის სპექტროფოტომეტრი“დანიელ რ.

ნაბიჯი 1: შექმენით თქვენი მსუბუქი ბილიკის ჩარჩო

შექმენით თქვენი მსუბუქი ბილიკის ჩარჩო
შექმენით თქვენი მსუბუქი ბილიკის ჩარჩო
შექმენით თქვენი მსუბუქი ბილიკის ჩარჩო
შექმენით თქვენი მსუბუქი ბილიკის ჩარჩო

ამ ინსტრუქციის პირველი ნაბიჯი არის სინათლის ბილიკის ჩარჩოს შექმნა ექვსი Jenga ბლოკიდან და ლენტიდან. სინათლის ბილიკის ჩარჩო გამოყენებული იქნება სინათლის წყაროს, გასადიდებელი მოწყობილობისა და CD დიფრაქციული გრეის პოზიციონირებისა და მხარდაჭერისათვის. შექმენით ორი გრძელი ზოლი სამი Jenga ბლოკის ხაზზე დაჭერით, როგორც ეს ნაჩვენებია პირველ სურათზე. მიამაგრეთ ეს ზოლები ერთად, როგორც ეს ნაჩვენებია მეორე ფოტოში.

ნაბიჯი 2: შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე

შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე
შექმენით ბაზა თქვენი გამადიდებელი მოწყობილობისთვის და მიამაგრეთ იგი სინათლის გზის ჩარჩოზე

გამადიდებელი მოწყობილობა მიმაგრებული იქნება სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე და კონცენტრირდება შუქის მიერ გამოსხივებული შუქის მიერ დისკის დისფრაქციის წინ. ჩაწერეთ ორი Jenga ბლოკი ისე, რომ ერთი ბლოკის შუა ნაწილი იყოს მეორე კუთხის ბოლომდე სწორი კუთხით, როგორც ეს ნაჩვენებია პირველ სურათზე. მიამაგრეთ გამადიდებელი მოწყობილობა ამ ბაზაზე ლენტის გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია მესამე სურათზე. მე გამოვიყენე პატარა, იაფი გამადიდებელი შუშა, რომელიც მე მქონდა რამდენიმე წლის განმავლობაში. მას შემდეგ, რაც გამადიდებელი მოწყობილობა მის ფუძეს მიმაგრდა, გამადიდებელი მოწყობილობა ჩავამალე სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე. მე დავაყენე ჩემი გამადიდებელი მოწყობილობა სინათლის ბილიკის ჩარჩოდან 13,5 სმ დაშორებით, მაგრამ შეიძლება დაგჭირდეთ თქვენი მოწყობილობის სხვა პოზიციის დაფიქსირება, გამადიდებელი შუშის ფოკუსური სიგრძის მიხედვით.

ნაბიჯი 3: შექმენით თქვენი სინათლის წყარო

შექმენით თქვენი სინათლის წყარო
შექმენით თქვენი სინათლის წყარო
შექმენით თქვენი სინათლის წყარო
შექმენით თქვენი სინათლის წყარო
შექმენით თქვენი სინათლის წყარო
შექმენით თქვენი სინათლის წყარო

არაკონცენტრირებული სინათლის რაოდენობის შეზღუდვისთვის, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს CD დიფრაქციულ გრილსა და ფოტორეზისტორს, მე გამოვიყენე ელექტრული ლენტი, რომ დავაფიქსირო თეთრი LED ნათურა შავი კალმის თავში, რომელსაც აქვს პატარა ხვრელი თავზე. პირველი სურათი აჩვენებს LED- ს, მეორე სურათზე ნაჩვენებია LED- კალმის თავსახური. მე გამოვიყენე ელექტრული ფირის მცირე ნაჭრები, რათა თავიდან ავიცილოთ შუქის შუქი LED- ის უკანა მხრიდან, სადაც არის ანოდი და კათოდური მავთულები.

LED- კალმის თავსახურის შექმნის შემდეგ, მე დავამატე LED- ი 220-ohm რეზისტორზე და კვების წყაროზე. მე LED გავუკეთე Arduino Uno მიკროკონტროლერის 5V და სახმელეთო კავშირებს, მაგრამ ნებისმიერი გარე DC ენერგიის წყაროს გამოყენება შეიძლება. რეზისტორი მნიშვნელოვანია LED შუქის დაწვის თავიდან ასაცილებლად.

ნაბიჯი 4: დაიცავით სინათლის წყარო სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე

დაიცავით სინათლის წყარო სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე
დაიცავით სინათლის წყარო სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე
დაიცავით სინათლის წყარო სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე
დაიცავით სინათლის წყარო სინათლის ბილიკის ჩარჩოზე

მიამაგრეთ ჯენგას კიდევ ერთი ბლოკი სინათლის გზის ჩარჩოს ბოლოს, რათა უზრუნველყოს პლატფორმა სინათლის წყაროსთვის. ჩემი განლაგებით, ჯენგას ბლოკი, რომელიც მხარს უჭერს სინათლის წყაროს, განლაგებული იყო სინათლის ბილიკის ჩარჩოდან დაახლოებით 4 სმ მანძილზე. როგორც მეორე სურათზეა ნაჩვენები, სინათლის წყაროს სწორი განთავსება ისეთია, რომ სინათლის სხივი ფოკუსირდება გამადიდებელი მოწყობილობის მეშვეობით სინათლის ბილიკის ჩარჩოს მოპირდაპირე ბოლოში, სადაც იქნება CD დიფრაქციული გრეიტი.

ნაბიჯი 5: განათავსეთ სინათლის ბილიკის ჩარჩო, გამადიდებელი მოწყობილობა და სინათლის წყარო ფაილის ყუთში

განათავსეთ სინათლის ბილიკის ჩარჩო, გამადიდებელი მოწყობილობა და სინათლის წყარო ფაილის ყუთში
განათავსეთ სინათლის ბილიკის ჩარჩო, გამადიდებელი მოწყობილობა და სინათლის წყარო ფაილის ყუთში

გამოიყენეთ ფაილების ყუთი ან სხვა დახურული კონტეინერი გაუმჭვირვალე მხარეებით, როგორც გარსი, რომ დაიჭიროთ სპექტროფოტომეტრის თითოეული კომპონენტი. როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში, მე გამოვიყენე ფირზე, რათა უზრუნველვყოთ სინათლის ბილიკის ჩარჩო, გამადიდებელი მოწყობილობა და სინათლის წყარო ფაილის ყუთში. მე გამოვიყენე ერთი ჯენგას ბლოკი, რათა განლაგებულიყო სინათლის ბილიკის ჩარჩო დაახლოებით 2,5 სმ დაშორებით ფაილების ყუთის შიდა კედლის კიდედან (ჯენგას ბლოკი გამოიყენებოდა მხოლოდ ინტერვალისთვის და მოგვიანებით ამოიღეს).

ნაბიჯი 6: მოჭერით და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი

გაჭრა და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი
გაჭრა და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი
გაჭრა და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი
გაჭრა და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი
გაჭრა და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი
გაჭრა და განათავსეთ CD დიფრაქციული გრეიტი

გამოიყენეთ ჰობის დანა ან მაკრატელი, რომ CD გაჭრათ კვადრატად, ამრეკლავი სახით და გვერდებით დაახლოებით 2.5 სმ სიგრძის. გამოიყენეთ ფირზე, რომ CD მიამაგროთ Jenga ბლოკში. ითამაშეთ Jenga ბლოკის პოზიციონირებით და CD დიფრაქციული გისოსებით ისე, რომ ის ასახავს ცისარტყელას ფაილის ყუთის მოპირდაპირე კედელზე, როდესაც LED წყაროდან სინათლე მოხვდება მას. თანდართული სურათები აჩვენებს, თუ როგორ განვათავსე ეს კომპონენტები. მნიშვნელოვანია, რომ პროგნოზირებული ცისარტყელა შედარებით დონეზე იყოს, როგორც ეს ნაჩვენებია ბოლო სურათზე. მავთულისა და ფანქრის ესკიზი ფაილების ყუთის შიგნით შეიძლება დაგეხმაროთ განსაზღვროთ როდის არის პროექცია თანაბარი.

ნაბიჯი 7: შექმენით ნიმუშის მფლობელი

შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი
შექმენით ნიმუშის მფლობელი

დაბეჭდეთ თანდართული დოკუმენტი და დააწებეთ ქაღალდი მუყაოს ნაჭერზე. გამოიყენეთ მაკრატელი ან ჰობის დანა მუყაოს ჯვარედინად მოჭრისთვის. გაიტანეთ მუყაო დაბეჭდილი ხაზების გასწვრივ ჯვრის ცენტრში. დამატებით, გაჭერით პატარა ნაპრალები თანაბარ სიმაღლეზე მუყაოს ჯვრის ორი მხრის შუაში, როგორც ნაჩვენებია; ეს ნაპრალები საშუალებას მისცემს სინათლის დისკრეტული ტალღის სიგრძეს გაიაროს ნიმუში ფოტორეზისტორში. მე ფირზე ვიყენებდი მუყაოს გამძლეობას. მუყაო გადაკეცეთ ქულების გასწვრივ და დააკარით ისე, რომ ჩამოყალიბდეს მართკუთხა ნიმუშის დამჭერი. ნიმუშის დამჭერი მჭიდროდ უნდა მოერგოს შუშის საცდელ მილს.

ნაბიჯი 8: შექმენით და დაურთეთ ბაზა ნიმუშის მფლობელისთვის

შექმენით და დაურთეთ ბაზა ნიმუშის მფლობელისთვის
შექმენით და დაურთეთ ბაზა ნიმუშის მფლობელისთვის
შექმენით და დაურთეთ ბაზა ნიმუშის მფლობელისთვის
შექმენით და დაურთეთ ბაზა ნიმუშის მფლობელისთვის

მიამაგრეთ სამი Jenga ბლოკი და მიამაგრეთ ასლი ნიმუშის დამჭერს, როგორც ნაჩვენებია. დარწმუნდით, რომ დანართი საკმარისად ძლიერია, რომ მუყაოს ნიმუშის დამჭერი არ გამოეყოს Jenga ბლოკის ფუძეს, როდესაც სინჯარა ამოღებულია ნიმუშის დამჭერიდან.

ნაბიჯი 9: დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს

დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს
დაამატეთ ფოტოორეზისტორი ნიმუშის მფლობელს

ფოტორეზისტორები არიან ფოტოგამტარები და ამცირებენ მათ წინააღმდეგობის რაოდენობას სინათლის ინტენსივობის მატებასთან ერთად. ფოტორეზისტორი ჩავამალე პატარა, ხის საცხოვრებელში, მაგრამ საცხოვრებელი არ არის საჭირო. მიამაგრეთ უკანა ფოტორეზისტორი ისე, რომ მისი მგრძნობიარე სახე განლაგდეს უშუალოდ იმ ნაპრალის წინააღმდეგ, რომელიც თქვენ გაჭერით ნიმუშის მფლობელში. შეეცადეთ განათავსოთ ფოტორეზისტორი ისე, რომ რაც შეიძლება მეტი სინათლე მოხვდეს მას ნიმუშისა და ნიმუშის მფლობელის ნაპრალების გავლის შემდეგ.

ნაბიჯი 10: მავთულის Photoresistor

მავთულის Photoresistor
მავთულის Photoresistor
მავთულის Photoresistor
მავთულის Photoresistor
მავთული Photoresistor
მავთული Photoresistor

არდუინოს წრეში ფოტორეზისტორის მავთულხლართებისათვის, მე პირველად გავთიშე და მოვხსენი ძველი USB პრინტერის კაბელის მავთულები. სამი ბლოკი ერთმანეთზე ჩავამაგრე, როგორც ეს ნაჩვენებია, შემდეგ კი ამ ბაზაზე დამაგრებული გაყვანილი მავთულები. ორი კონდახის ნაერთის გამოყენებით, მე დავუკავშირე USB პრინტერის კაბელის მავთულები ფოტორეზისტორის ტერმინალებს და დავამაგრე ფუძეები ერთმანეთთან ერთად, როგორც ერთი ერთეული (როგორც მეოთხე სურათზეა ნაჩვენები). ნებისმიერი გრძელი მავთულის გამოყენება შესაძლებელია პრინტერის კაბელის მავთულის ნაცვლად.

შეაერთეთ ერთი მავთული, რომელიც გამოდის ფოტორეზისტორიდან არდუინოს 5 ვ სიმძლავრის გამომუშავებაზე. შეაერთეთ სხვა მავთული ფოტორეზისტორიდან მავთულხლართამდე, რომელიც მიემართება არდუინოს ერთ -ერთ ანალოგზე პორტებში. შემდეგ, პარალელურად დაამატეთ 10 კილო ოჰმიანი რეზისტორი და დაუკავშირეთ რეზისტორი არდუინოს სახმელეთო კავშირს. ბოლო ფიგურა კონცეპტუალურად გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება მოხდეს ეს კავშირები (კრედიტის წრედ.io).

ნაბიჯი 11: შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან

შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან
შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან
შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან
შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან
შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან
შეაერთეთ ყველა კომპონენტი არდუინოსთან

შეაერთეთ თქვენი კომპიუტერი Arduino– სთან და ატვირთეთ მასზე თანდართული კოდი. მას შემდეგ რაც ჩამოტვირთავთ კოდს, შეგიძლიათ მისი მორგება თქვენს საჭიროებებსა და შეღავათებზე. ამჟამად, Arduino იღებს 125 გაზომვას ყოველ ჯერზე, როდესაც ის მუშაობს (ის ასევე საშუალოდ ამ გაზომვებს დასასრულს), და მისი ანალოგი სიგნალში მივყავართ A2. კოდის თავში შეგიძლიათ შეცვალოთ თქვენი ნიმუშის სახელი და ნიმუშის თარიღი. შედეგების სანახავად დააჭირეთ სერიული მონიტორის ღილაკს Arduino დესკტოპის ინტერფეისის ზედა მარჯვენა კუთხეში.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს ცოტა არეულია, თქვენ ხედავთ, როგორ დავამთავრე Arduino მიკროსქემის თითოეული კომპონენტის დაკავშირება. მე გამოვიყენე ორი დაფა, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გააკეთოთ მხოლოდ ერთი. გარდა ამისა, ჩემი LED სინათლის წყარო დაკავშირებულია Arduino– სთან, მაგრამ თუ გირჩევნიათ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა კვების წყარო.

ნაბიჯი 12: განათავსეთ თქვენი ნიმუშის მფლობელი ფაილის ყუთში

განათავსეთ თქვენი ნიმუშის მფლობელი ფაილის ყუთში
განათავსეთ თქვენი ნიმუშის მფლობელი ფაილის ყუთში

თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრის შექმნის საბოლოო ნაბიჯი არის ნიმუშის დამჭერის განთავსება ფაილების ყუთში. მე დავჭრა პატარა ფაილი ყუთში, რომ გადავიღო მავთულები ფოტორეზისტორიდან. მე ეს უკანასკნელი ნაბიჯი უფრო ხელოვნებად მივიჩნიე ვიდრე მეცნიერება, რადგან სისტემის თითოეული კომპონენტის წინასწარი განთავსება გავლენას მოახდენს ნიმუშის მფლობელის პოზიციონირებას ფაილების ყუთში. მოათავსეთ ნიმუშის დამჭერი ისე, რომ თქვენ შეძლოთ ნიმუშის მფლობელში არსებული ნაპრალის გასწორება სინათლის ინდივიდუალურ ფერს. მაგალითად, თქვენ შეგიძლიათ განათავსოთ არდუინო ისე, რომ ფორთოხალი და მწვანე შუქი აისახოს ნაპრალის ორივე მხარეს, ხოლო მხოლოდ ყვითელი შუქი გადის ნაპრალში ფოტორეზისტორზე. მას შემდეგ რაც იპოვით ადგილს, სადაც სინათლის მხოლოდ ერთი ფერი გადის ნიმუშის მფლობელის ნაპრალში, გადაადგილეთ ნიმუშის დამჭერი გვერდით, რათა განსაზღვროს შესაბამისი ადგილები ერთმანეთისთვის (გახსოვდეთ, ROYGBV). გამოიყენეთ ფანქარი, რომ დახაზოთ სწორი ხაზები ფაილის ყუთის ქვედა ნაწილში, რათა მონიშნოთ ის ადგილები, სადაც სინათლის მხოლოდ ერთ ფერს შეუძლია მიაღწიოს ფოტორეზისტორს. მე ჩავწერე Jenga– ს ორი ბლოკი ნიმუშის მფლობელის წინ და უკან, რათა დავრწმუნდე, რომ კითხვების მიღებისას არ გადამიხვევია ამ ნიშნებიდან.

ნაბიჯი 13: შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენი სპექტრი

გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!
გამოსცადეთ თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - შექმენით სპექტრი!

რამოდენიმე ტესტი ჩავატარე ჩემი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრით. როგორც გარემოს დაცვის ინჟინერი, მე დაინტერესებული ვარ წყლის ხარისხით და ავიღე წყლის ნიმუშები ჩემი სახლის პატარა ნაკადულიდან. ნიმუშების აღებისას მნიშვნელოვანია, რომ თქვენ იყენებთ სუფთა კონტეინერს და შერჩევისას დგახართ კონტეინერის უკან. ნიმუშის უკან დგომა (ე.ი. შეგროვების წერტილის ქვემოთ) ხელს უწყობს თქვენი ნიმუშის დაბინძურების თავიდან აცილებას და ამცირებს ხარისხს ნაკადიდან თქვენი მოქმედებით. ერთ ნიმუშში (ნიმუში A), მე დავამატე მცირე რაოდენობის Miracle-Gro (შიდა მცენარეებისთვის შესაფერისი თანხა, ჩემი ნიმუშის მოცულობის გათვალისწინებით), ხოლო მეორე ნიმუშში არაფერი დავამატე (ნიმუში B). მე დავტოვე ეს ნიმუშები კარგად განათებულ ოთახში, მათი ხუფების გარეშე, რათა მოხდეს ფოტოსინთეზის ჩატარება (ქუთუთოების გაშვება ნებადართულია გაზის გაცვლისთვის). როგორც ხედავთ, სურათებში ნიმუში, რომელიც დაემატა Miracle-Gro გახდა მწვანე პლატონური წყალმცენარეებით, ხოლო Miracle-Gro– ს გარეშე ნიმუშმა არ განიცადა რაიმე მნიშვნელოვანი ზრდა დაახლოებით 15 დღის შემდეგ. წყალმცენარეებით გაჯერების შემდეგ, A ნიმუში გავხსენი 50 მლ კონუსურ მილში და დავტოვე იმავე კარგად განათებულ ოთახში, ხუფების გარეშე. დაახლოებით 5 დღის შემდეგ, უკვე შესამჩნევი განსხვავებები იყო მათ ფერში, რაც წყალმცენარეების ზრდაზე მიუთითებდა. გაითვალისწინეთ, რომ ოთხი განზავებიდან ერთი სამწუხაროდ დაიკარგა პროცესში.

არსებობს სხვადასხვა სახის წყალმცენარეები, რომლებიც იზრდება დაბინძურებულ მტკნარ წყალში. წყალმცენარეების ფოტო გადავიღე მიკროსკოპის გამოყენებით და მიმაჩნია, რომ ისინი ან ქლოროკოკია ან ქლორელა. როგორც ჩანს, წყალმცენარეების კიდევ ერთი სახეობა არსებობს. გთხოვთ შემატყობინოთ, თუ შეძლებთ ამ სახეობების იდენტიფიცირებას!

მას შემდეგ, რაც წყალმცენარეები გაიზარდა A ნიმუშში, ავიღე მისი მცირე ნიმუში და დავამატე სინჯარაში ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრში. მე დავწერე არდუინოს გამოსავალი სინათლის თითოეული ფერისთვის და დავუკავშირე თითოეული გამოსავალი თითოეული ფერის დიაპაზონის საშუალო ტალღის სიგრძეს. ანუ:

წითელი შუქი = 685 ნმ

ნარინჯისფერი სინათლე = 605 ნმ

ყვითელი შუქი = 580 ნმ

მწვანე შუქი = 532.5 ნმ

ლურჯი შუქი = 472.5 ნმ

იისფერი შუქი = 415 ნმ

მე ასევე ჩავწერე არდუინოს შედეგები თითოეული ფერის სინათლისთვის, როდესაც ირმის პარკის წყლის ნიმუში მოათავსეს ნიმუშის მფლობელში.

ლუდის კანონის გამოყენებით, მე გამოვთვალე შთანთქმის მნიშვნელობა თითოეული გაზომვისთვის, ღრმა პარკის წყლის შთანთქმის კოეფიციენტის კოეფიციენტის 10 ლოგარითმის მიხედვით, გაყოფილი ნიმუშის შთანთქმის მიხედვით. მე გადავიტანე შთანთქმის მნიშვნელობები ისე, რომ ყველაზე დაბალი მნიშვნელობის შთანთქმა იყო ნული და დავხატე შედეგები. თქვენ შეგიძლიათ შეადაროთ ეს შედეგები საერთო პიგმენტების შთანთქმის სპექტრს (Sahoo, D., & Seckbach, J. (2015). The Algae World. Cellular Origin, Life in Extrem Habitats and Astrobiology.) ცდილობენ გამოიცნონ პიგმენტების ტიპები შეიცავს წყალმცენარეების ნიმუშს.

ნაბიჯი 14: შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი

შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი!
შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი!
შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი!
შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი!
შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი!
შეამოწმე შენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრი - დეზინფექციის ექსპერიმენტი!

თქვენი ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრის საშუალებით შეგიძლიათ შეასრულოთ სხვადასხვა სახის საქმიანობა. აქ ჩავატარე ექსპერიმენტი იმის დასადგენად, თუ როგორ იშლება წყალმცენარეები, როდესაც მათეთრებელი კონცენტრაციის სხვადასხვა კონცენტრაციას ექვემდებარება. მე გამოვიყენე პროდუქტი ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის (ანუ გაუფერულება) 2.40%კონცენტრაციით. მე დავიწყე 50 მლ ნიმუშის დამატებით 50 მლ კონუსურ მილებში. შემდეგ მე დავამატე სხვადასხვა რაოდენობით გამათეთრებელი ხსნარი ნიმუშებს და გავაკეთე გაზომვები სპექტროფოტომეტრის გამოყენებით. ნიმუშებში 4 მლ და 2 მლ გამათეთრებელი ხსნარის დამატებამ გამოიწვია სინჯების გაწმენდა თითქმის მაშინვე, რაც მიუთითებდა წყალმცენარეების თითქმის უშუალო დეზინფექციაზე და დეაქტივაციაზე. მათეთრებელი ხსნარის მხოლოდ 1 მლ და 0.5 მლ (მიახლოებით პიპეტიდან 15 წვეთი) დამატებით, საკმარისი დრო დავრჩით ხელნაკეთი სპექტროფოტომეტრის გამოყენებით და მოდელის დაშლა დროის ფუნქციის შესაბამისად. მანამდე, მე გამოვიყენე პროცედურა ბოლო საფეხურზე გათეთრების ხსნარის სპექტრის შესაქმნელად და დავადგინე, რომ ხსნარის ტალღის სიგრძე წითელ შუქზე იყო საკმარისად დაბალი, რომ მცირე შეფერხება ყოფილიყო წყალმცენარეების დეაქტივაციის მიახლოებაში წითელი ტალღის სიგრძის შთანთქმის გამოყენებით. მსუბუქი. წითელ შუქზე არდუინოს ფონური კითხვა იყო 535 [-]. რამდენიმე გაზომვის და ლუდის კანონის გამოყენებამ საშუალება მომცა აჩვენო ნაჩვენები ორი მრუდი. გაითვალისწინეთ, რომ შთანთქმის მნიშვნელობები გადავიდა ისე, რომ ყველაზე დაბალი შთანთქმის მნიშვნელობა არის 0.

თუ ჰემოციტომეტრი ხელმისაწვდომია, მომავალი ექსპერიმენტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას წრფივი რეგრესიის შესაქმნელად, რომელიც უკავშირდება შთანთქმას უჯრედის კონცენტრაციაზე ნიმუში A. ეს ურთიერთობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას უოტსონ-კრიკის განტოლებაში, რათა დადგინდეს წყალმცენარეების დეაქტივაციისათვის CT- მნიშვნელობა. რა

ნაბიჯი 15: ძირითადი გასაღებები

ამ პროექტის საშუალებით მე გავზარდე ჩემი ცოდნა გარემოს ბიოლოგიისა და ეკოლოგიის ფუნდამენტური პრინციპების შესახებ. ამ ექსპერიმენტმა საშუალება მომცა შემდგომ განვავითარო წყლის გარემოში ფოტოავტროფების ზრდისა და დაშლის კინეტიკა. გარდა ამისა, მე ვვარჯიშობდი გარემოს შერჩევისა და ანალიზის ტექნიკას, ხოლო მეტს ვსწავლობდი იმ მექანიზმების შესახებ, რომლებიც სპექტროფოტომეტრების მსგავსი ინსტრუმენტების მუშაობის საშუალებას იძლევა. მიკროსკოპის ქვეშ ნიმუშების გაანალიზებისას მე უფრო მეტი გავიგე ორგანიზმების მიკრო გარემოს შესახებ და გავეცანი ცალკეული სახეობების ფიზიკურ სტრუქტურებს.

გირჩევთ: