Bottiglia per gas e sue applicazioni

Salve a tutti!

Esordisco presentando una semplice invenzione che sta trovando tantissime applicazioni diverse.

Esistono vari modi per "manovrare" i gas. Io volevo presentarvi un modello molto semplice ed estremamente versatile di aspiratore: la bottiglia per gas.

Questo dispositivo consiste in una bottiglia di plastica cui è stato praticato un foro nella parte centrale del fondo (del diametro di 1cm) con un qualsiasi oggetto metallico arroventato.

In questo ci si fa passare un palloncino, di quelli che diventano lunghi e ovali, e dopo averlo ammorbidito gonfiandolo e sgonfiandolo ripetutamente lo si fissa a silicone.

Ecco fatta una perfettamente funzionante "bottiglia per gas".

Nell'immagine la bottiglia è munita anche di una valvola, consistente in un collo di bottiglia collegato all'altro tramite un tubicino di gomma, che può essere chiuso per evitare che del gas esca dalla bottiglia mentre la si chiude col suo tappo.

Ovviamente bisogna seguire dei piccolissimi accorgimenti per realizzarla:

1) La si deve costruire stappata, se no il palloncino entra con difficoltà e non si gonfia.

2) Il palloncino deve avere forma allungata e non sferica, altrimenti quando verrà gonfiato incontrerà attrito con le pareti della bottiglia, diventando impossibile da espandere ulteriormente. Se questo comunque si gonfia occupando almeno 2/3 della bottiglia, allora dovrebbe andare abbastanza bene, altrimenti va sostituito con un palloncino che si allunghi fino ad arrivare in fondo.

3) Se il palloncino va bene, andrà fissato al fondo della bottiglia con del silicone. Prima che questo si indurisca, l'imboccatura del palloncino va allargata per scostare il silicone che lo comprime. (alcuni palloncini vanno anche lavati prima di essere gonfiati, almeno quelli che uso io hanno un sapore salato appena toccati con le labbra ).

Si aspetta un giorno che il silicone sia asciutto, e sarà pronta per essere collaudata.

Funziona in questo modo: dopo averle tolto il tappo, si gonfia il palloncino. Si tiene chiusa la valvola con un dito. Appena si lascerà andare di nuovo la valvola del palloncino, questo creerà una depressione all'interno della bottiglia.

1) se è stappata non succede nulla;

2) se è tappata e non è collegata a nulla, verrà parzialmente schiacciata dalla pressione atmosferica, o non succederà niente;

3) Se è collegata a qualcos'altro ed è tappata, il gas verrà aspirato dalla camera adiacente verso l'interno della bottiglia.

Il modo più semplice per collaudare il meccanismo è aspirare un gas colorato: si prende un barattolo per conserve e vi si pratica un foro in cima, per poi incollare a silicone il collo di una bottiglia. Quando il silicone sarà asciutto, si inserisca un po' di candeggina nel barattolo, e all'interno dello stesso un secondo barattolo contenente acido muriatico. Dopo aver fissato un palloncino al tappo di questo "barattolo per i gas" (lo stesso meccanismo si può attuare con un apparecchio di Kipp, una bombola o cose del genere), si mischiano i due liquidi e si aspetta che il palloncino si gonfi di cloro.

Dopo che la reazione è completata, si gonfi la bottiglia per gas e si fissi (facendosi aiutare da un'altra persona) il palloncino all'imboccatura di questa. Quindi si aprano le valvole dei due palloncini.

Si osserverà che il cloro è passato dal palloncino all'interno della bottiglia.

Questa cosa è banale, e la bottiglia così com'è non è perfetta per questo scopo, andrebbe fissata una seconda valvola al collo della bottiglia, in modo tale che il palloncino contenente cloro possa essere rimosso e la bottiglia possa essere tappata senza che esca del cloro durante il procedimento (come mostrato nella prima fotografia). Inoltre conservare gas reattivi non è il miglior modo per usare la bottiglia per gas: dopo un paio di giorni il cloro avrà corroso il palloncino, fuoriuscendo lentamente dalla bottiglia, diventata inutilizzabile.

Comunque, questo semplice meccanismo ha numerose applicazioni; qui mostro le due che sono riuscito a realizzare:

POMPA PER FILTRAZIONI

Questo aggeggio sfrutta la depressione creata da una bottiglia per accelerare il processo di filtrazione.

È costituita da un ambiente aperto e da due ambienti chiusi. Il primo ambiente, quello aperto, è un imbuto, collegato ad una bottiglietta di plastica (primo ambiente chiuso). Questa, sul fondo, ha un rubinetto costituito da un collo di bottiglia di plastica e dal suo tappo, ed in fine un tubo che la collega al secondo ambiente chiuso: la bottiglia per gas. Questa è stata rinforzata, come la bottiglietta, con un foglio spesso di alluminio ricavato da una bottiglia di plastica, per evitare che la pressione atmosferica la schiacci mentre aspira (questo problema si può aggirare utilizzando plastica spessa colo quella che costituisce le bottiglie di coca-cola, fanta ecc.).

La bottiglietta è stata fissata, sempre a silicone, ad un peso costituito da un sasso, e poi messa su di un piedistallo che la tenga dritta (cioè un tappo di un barattolo).

La istruzioni per l'utilizzo sono le seguenti:

si stappi la bottiglia per gas e si gonfi il palloncino in essa contenuto. Poi la si ritappi. Mentre il palloncino è ancora gonfio si adagino due o più fogli di carta da filtro ricavata da fogli di carta assorbente tagliati in quattro, e dopo aver versato un po' di soluzione da filtrare, si lasci la valvola del palloncino. Si noterà che la filtrazione procede molto velocemente (anche se la velocità dipende dalla quantità del precipitato, che ostacola il passaggio dell'acqua).

La pompa può filtrare una buona quantità di liquido prima che il palloncino debba essere rigonfiato, e a fine processo si può conservare anche la soluzione filtrata facendola uscire dall'apposito rubinetto. Il tutto è facilmente lavabile.

ASPIRATORE PER ANIDRIDE SOLFOROSA

Questa mia ultima creazione serve ad aspirare l'anidride solforosa prodotta dalla combustione dello zolfo elementare e farla gorgogliare in soluzione, sfruttando anche questa volta la depressione provocata dalla bottiglia per gas.

Anche in questo caso la macchina è costituita da due ambienti chiusi ed uno aperto.

Come si nota dall'immagine, uno degli ambienti chiusi è una bottiglia per gas, collegata al secondo ambiente chiuso tramite un tubo di plastica (ricavato da una lavatrice rotta) e sostenuta da due piedini fatti da una reticella di ferro trovata fra delle macerie di una casa appena costruita.

Il secondo ambiente chiuso è una bottiglietta di plastica, munita del suo tappo, di un rubinetto e tenuta in equilibrio da una base costituita sempre da una delle reticelle di ferro zincato trovata tra le macerie. Questa è collegata all'ambiente aperto da un tubo di plastica, sul cui fondo è stata posta della zanzariera di plastica, per separare meglio le bollicine di gas (nel nuovo modello che ho da poco finito c'è una spugna in fibra sintetica al posto della zanzariera), ed al cui secondo capo è saldato un collo di bottiglia di plastica, che serve da cappa per accumulare ed aspirare i gas.

Per farlo funzionare, si riempie la bottiglietta con una soluzione di acqua, il composto da far reagire con l'anidride solforosa (io uso NaOH) e qualche goccia di fenolftaleina, per verificare che la reazione sia avvenuta effettivamente.

Poi si gonfia la bottiglia per gas, ed in fine si accende un blocchetto di zolfo, per poi metterlo subito sotto la cappa dell'apparecchio per gas.

I fumi di SO2 vanno aspirati aprendo lentamente la valvola del palloncino della bottiglia per gas.

Questa macchina ha tre difetti:

-la cappa aspirante si deforma se esposta al calore dell'anidride solforosa che brucia. Per ora non si è rimpicciolito più di tanto, ma bisogna stare attenti a non far accumulare troppo gas sotto di essa per evitare che l'ambiente interno si scaldi troppo.

-L'anidride solforosa che gorgoglia in soluzione non si combina totalmente con la sostanza presente in soluzione, non solo rendendo la reazione estremamente lenta, ma anche producendo un vapore che si accumula nella bottiglietta e nella bottiglia per gas, e non appena bisognerà rigonfiare la bottiglia per gas sgonfia, questo uscirà, ed essendo un gas asfissiante rende difficile gonfiare e rigonfiare la bottiglia, e a lungo andare diventa pericoloso per chi la sta usando.

- Se si aspira l'acqua troppo velocemente, gli schizzi prodotti verranno aspirati all'interno della bottiglia per gas.

Di recente sto lavorando su un modello di aspiratore per l'SO2, che non fa fuoriuscire il gas e sfrutta una pompa ad acqua (sempre artigianale) al posto della bottiglia per gas, ma per ora mi sta dando solo dei problemi.

Essendo poco pratico del sito mi scuso in anticipo per eventuali errori.

Saluti!