Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Erstellen Sie ein Sammlungsbüro für Periodensystem der Elemente

Jeder Chemiker (und wahrscheinlich jeder Wissenschaftler und wahrscheinlich jeder andere auf der Welt), ob Amateur oder Profi, sollte über eine Elementsammlung verfügen. Theodore Gray hat beredt darüber geschrieben, wie und wozu die chemischen Elemente gesammelt wurden. Ich werde den Punkt hier nicht anders ausdrücken als zu sagen: Die Chemie wird als zentrale Wissenschaft bezeichnet, und die größte Errungenschaft der Chemie ist wohl die Entdeckung der chemische Elemente, die Verwirklichung der Periodizität ihrer Eigenschaften und ihrer Auswirkungen auf die atomare Struktur und die Isolierung jedes dieser Elemente in seinem reinen oder "Standard" -Zustand. Durch das Sammeln der einzelnen Elemente können Sie an dieser unglaublichen Geschichte so teilnehmen, wie es kein Buchlernen erfordert.

Als ich vor sechs Jahren mit dem Sammeln von Elementen begann, steckte ich sie als Chemiker im Grundstudium in Fläschchen in einem Schuhkarton im obersten Regal meines Schranks. Als meine Sammlung wuchs, begann ich, das Problem der richtigen Aufbewahrung und Darstellung dieser zu berücksichtigen. Es ist ein anhaltendes Problem für jeden Elementkollektor. Viele Elemente sind in ihrem Standardzustand selten, reaktiv, radioaktiv oder eine Kombination der drei Elemente. Ich behaupte nicht, alle Probleme gelöst zu haben, die mit dem Sammeln der Elemente zusammenhängen, und ich würde als erster zugeben, dass es einige Elemente gibt, die meine Sammlung fast sicher nicht enthalten wird. Was ich jedoch gelernt habe, ist Folgendes: Im Allgemeinen ist kleiner besser. Kleinere Elementproben sind billiger und bei reaktiven oder radioaktiven Elementen weniger gefährlich. Ich bewundere sehr Theo Greys Periodic Table Table, aber für meine Zwecke ist er viel zu groß, um praktisch zu sein.

Vor ungefähr zwei Jahren fiel mir zum ersten Mal ein, dass ich meine Elemente so etwas wie ein Gewürzregal präsentieren wollte, aber in der Form des Periodensystems. Ich habe mich online nach einem geeigneten kommerziellen Produkt umgesehen und konnte es nicht zu einem vernünftigen Preis finden, der meinen Erwartungen entsprach. Also entschied ich mich, mein eigenes zu bauen. In diesem Artikel geht es darum, wie ich es gemacht habe. Das fertige Gehäuse misst 24 × 9,5 × 1,1 ″, aber ich denke, wenn ich es noch einmal mache, mache ich es nur 3/4 ″ dick (siehe unten).

Nun können einige von Ihnen protestieren, dass dieses Projekt „1. Habe ein paar Teile mit dem Laser geschnitten. 2. Kleben Sie sie zusammen. “Eine faire Kritik. Aber das ist wirklich nur ein Prototyp und es gibt viele Möglichkeiten, eine Katze zu enthäuten. Wenn Sie keinen Zugang zu Laserschneiddiensten haben und / oder dafür nicht bezahlen möchten, gibt es andere Möglichkeiten, diese Teile herzustellen. Ich habe die Pläne und kritischen Dimensionen angegeben. Wenn Sie beispielsweise über die Werkzeuge und Fertigkeiten verfügen, wäre es einfach, die Teile aus Holz herzustellen. Ich habe im Folgenden einige Gedanken dazu gemacht, wie dies möglich ist. Und wie immer, wenn Sie Vorschläge haben, wie Sie dies billiger oder besser machen können, lassen Sie mich auf jeden Fall einen Kommentar.

Werkzeuge:

  • Studfinder
  • Bohren Sie mit 5/32 ″ Bit
  • Zange
  • Zahnstocher oder anderer harter Applikator für Leim
  • Zimmermannswinkel oder anderer rechter Winkel, um Ecken zu prüfen

Materialien:

  • 24x12x1 / 4 ″ Plattenmaterial, aus dem die Stücke geschnitten werden sollen (ich habe 1/4 ″ gegossenes Acryl verwendet)
  • Acrylzement, mittlerer Körper (ich habe IPS Weld-On # 16 verwendet)
  • 2 x 2 3/8 "rechtwinklige Schraubhaken (ich habe ACE-Hardware-Lager Nr. 51520 verwendet)

Schritt 1: Schneiden Sie die Teile

Ich habe den Teileplan so entworfen, dass aus einer 24 × 12-Zoll-Materialplatte ein größtmöglicher Schrank hergestellt wird. Dies ist eine übliche Obergrenze für kommerzielle Laserschneidarbeiten. Sie können den Original-Teileplan im DXF-Format von Thingiverse herunterladen, wenn Sie möchten, und den Laser selbst schneiden. Meine Erfahrung mit dem Prototyp hat mich jedoch überzeugt, dass die 1,1 ″ Tiefe der Teile zu groß ist. Eine Tiefe von 3/4 ″ würde genauso gut oder besser funktionieren und würde weniger Material und weniger Laserzeit benötigen. Deshalb habe ich auch eine modifizierte Version des ursprünglichen Plans mit 3/4 ″ tiefen Teilen zur Verfügung gestellt, die Sie auch selbst herunterladen und verwenden können. Der einzige Nachteil ist, dass ich mit diesen dünneren Teilen keinen Schrank zusammengestellt habe, und obwohl ich damit keine ernsthaften Probleme erwarten würde, kann ich nicht sicher sagen, dass ich es nicht getan habe.

Ich habe auch keine Laserfuge (Schnittbreite) zugelassen, als ich die Teilepläne oben entwarf. Als die Stücke zuerst ankamen, war ich etwas verärgert, weil sie lose zusammengesteckt waren, als ich wollte. Ich ging zunächst davon aus, dass dies auf die Laserfuge zurückzuführen war, aber einige Messungen mit dem Mikrometer zeigten, dass das nominell 0,25 Zoll dicke Acryl, das ich bestellt hatte, tatsächlich näher an 0,230 Zoll lag. Im Vergleich zu dieser Diskrepanz war die Laserfuge von 0,002 ″ wirklich unbedeutend. Aber ich beschloss, es trotzdem zu bauen und zu bauen, und am Ende haben die locker sitzenden Stücke gut funktioniert. Beim Zusammenfügen der geklebten Teile werden gleichzeitig bis zu 8 Schlitzpaare zusammengefügt. Der zusätzliche Wackelraum macht diesen Vorgang viel einfacher, denke ich, als wenn jeder Schlitz sehr eng anliegend wäre. Und das fertige Gehäuse ist ziemlich solide.

Ich flirtete mit der Idee, die Stücke aus Holz zu machen, und zwar mit der unten dargestellten Methode. Beginnen Sie mit einem Stück 1 ″ Hartholzschaft und fräsen oder fräsen Sie eine Reihe von 19 1/4 ″ -Rillen mit gleichem Abstand (siehe Abbildung). Ich stellte mir vor, eine Vorrichtung zu bauen, um den genauen Abstand dieser Rillen sicherzustellen. Dann reissen Sie den gerillten Rohling in 1/4 "dicken Scheiben ab, wie in der Abbildung gezeigt. Zum Schluss schneiden Sie die resultierenden Scheiben in geeignete Längen ab: 4 × 18 Einheiten, 1 × 12 Einheiten, 2 × 7 Einheiten, 6 × 6 Einheiten, 4 × 5 Einheiten, 9 × 4 Einheiten, 2 × 2 Einheiten und 2 × 1 Einheit. Denken Sie daran, dass jedes Stück an jedem Ende einen „offenen“ Schlitz benötigt, um die Ecke zu bilden.


Schritt 2: Bereiten Sie die Teile für das Kleben vor

Mein lasergeschnittenes Acryl wurde mit der Schutzabdeckung geliefert. Dies muss vor dem Verkleben entfernt werden. Das Abziehen mit den Fingern ist nicht schwierig.


Schritt 3: Testmontage

Ich habe mich aus rein ästhetischen Gründen dafür entschieden, dass das fertige Gehäuse von vorne betrachtet die horizontalen Hälften der geschlitzten Elemente vorne haben soll. Ich erkannte auch, dass es beim Zusammenkleben der Verbindungsstücke einfacher war, Klebstoff auf die kürzeren, vertikalen Glieder aufzutragen und an Ort und Stelle einzulegen, um die langen horizontalen Teile zu verkleben. Das Ergebnis dieser beiden Fakten ist, dass der Tisch, wie gezeigt, mit den Edelgasen links und den Alkalimetallen rechts montiert werden muss.

Montieren Sie die Teile wie gezeigt ohne Klebstoff auf einer ebenen Oberfläche, und es wird Ihnen nichts ausmachen, wenn Sie einen Kleber aufbringen, wenn die Zeit gekommen ist.


Schritt 4: Ecke nach oben

Wie gesagt, es gab ein bisschen Wackeln in meinen Stücken, wenn sie zusammengesteckt werden, was die Möglichkeit des "Rack" im fertigen Schrank schafft. Nehmen Sie sich nach der trockenen Montage einen Moment Zeit, um eine Ecke des Schranks gegen ein Quadrat zu prüfen. Es muss nur ein Augapfelquadrat sein, also habe ich die nächste handliche 90-Grad-Ecke verwendet. Ein echter Tischler- oder Maschinistenplatz ist natürlich die bessere Wahl.


Schritt 5: Kleben und zusammenbauen

Hier ist der knifflige Teil. Heben Sie die vertikalen Teile von einer Seite zur anderen an und tragen Sie eine Zementstelle auf die Unterseite der Schlitze auf. Ich benutzte zuerst die Spitze des Leimrohrs, fand aber eine unzureichende Kontrolle - es war viel zu einfach, zu viel Klebstoff auf das Ding zu spritzen. Also habe ich zu Q-Tips gewechselt, die funktionieren, solange Sie nicht sehr lange das gleiche verwenden - sonst neigen sie dazu, Fasern im Kleber zu hinterlassen. Ein Zahnstocher erwies sich als genau das Richtige.

Wenn der Klebstoff aufgetragen ist, legen Sie das Stück vorsichtig wieder ein. Möglicherweise möchten Sie eine Münze oder einen anderen Marker verwenden, mit dem Sie Ihren Fortschritt markieren können. Während der langen Strecke des D-Blocks ist es besonders leicht, den Überblick zu verlieren und versehentlich ein Stück zu entfernen, das Sie bereits geklebt haben. Halten Sie regelmäßig an und stellen Sie sicher, dass die oberen und unteren horizontalen Teile vollständig in den „offenen“ Schlitzen an den Enden der vertikalen Elemente sitzen.

Nachdem alle Teile festgeklebt sind, verlassen Sie die Baugruppe über Nacht, damit der Zement aufgebaut werden kann. Im trockenen Zustand ist die Bindung unglaublich stark.


Schritt 6: An der Wand montieren

Das fertige Gehäuse hat einen Durchmesser von 24 Zoll. Selbst wenn sich Ihre Stollen in 24-Zoll-Zentren befinden (was ungewöhnlich breit ist), sollten Sie in der Lage sein, ein Paar Anker in die Stehbolzen zu bekommen, die ihn halten. Finden Sie heraus, wo Sie es hängen möchten, und suchen Sie dann mit Ihrem Studfinder nach den nächstgelegenen geeigneten Bolzen.Halten Sie den Schrank mit einer Hand an die Wand und positionieren Sie ihn waagerecht über die Stehbolzen. Markieren Sie dann mit einem Bleistift oder der Spitze des Bohrers zwei Bohrungen über den Stehbolzen unmittelbar unter dem Schrank. Stellen Sie sicher, dass beide "zwischen den Säulen" ausgerichtet sind, so dass die vertikalen Enden der Haken keine der Öffnungen im Schrank blockieren.

Bohren Sie in die Stollen, an denen Sie markiert sind. Verwenden Sie zuerst Ihre Finger und wechseln Sie dann zu einer Zange, sobald die Fäden beginnen, in das Holz zu beißen, und schrauben Sie die Haken in die Wand. Wenn die Fäden in der Wand verschwunden sind, setzen Sie den Schrank ein. Verwenden Sie dann die Zange, um die Haken so weit nach unten zu drehen, wie es die Tiefe des Gehäuses zulässt, und richten Sie sie mit der letzten Drehung vertikal aus.


Notizen und Ideen

Die Öffnungen im fertigen Gehäuse sind 1,0625 ″ groß. Dies ist die perfekte Größe, um die oben gezeigten kleinen Lucite-Vergrößerungsboxen aufzunehmen, die üblicherweise zur Präsentation von Insekten- und Mineralien verwendet werden. Diese sind teuer, wenn Sie weniger als 1 US-Dollar pro Stück zahlen können. Sie können mit Acrylzement oder, wie ich möchte, mit einer Schlaufe Klebeband um den Rand versiegelt werden. Wenn Sie diesen Weg gehen möchten, empfehle ich die Herstellung eines 3/4 ″ tiefen Schranks anstelle des hier abgebildeten 1.1 ″ tiefen Schranks. Die Kästen sind nur etwa 7/8 Zoll tief und lassen sich möglicherweise nur schwer aus dem tieferen Schrank entfernen.

Dieses Gehäuse enthält nur s-, p- und d-Blöcke. Irgendwann werde ich ein separates F-Block-Gehäuse für die Lanthaniden und Actiniden entwerfen, das ich auf Thingiverse posten werde. Es sei denn, jemand anderes schlägt mich dafür!

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