Srpen 2014

Vidlákovo elektro 83. Potenciometrie a elektrické články

31. srpna 2014 v 6:09 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Studentka medicíny v minisukni dostane u zkoušky z lékařské fyziky otázku "co je to potenciometr" - celá zčervená a prohlásí : "To je přístroj na měření mužské potence !". Zkoušející se rozčílí a kříčí "Véén", studentka zmizí, jak pára nad hrncem, ale pak se ke zkoušejícímu nakloní přísedící a říká "kolego to jste se ukvapil - měl jste jí ještě nechat, ať nám nakreslí schéma"...

Takže někteří moji čtenářové, kteří už utratili hromadu pěněz, mě nebudou mít rádi, ale výklad směřuje k výrobě elektronického pH metru, protože pH metr je přístroj dětsky jednoduchý. Nicméně, pokud jej postavíte mechanicky "podle návodu" je téměř 100% jisté, že vám nebude fungovat, protože jednoduchý přístroj je obklopen teorií "střední obtížnosti" o které je dobré něco vědět abychom mohli zapojení vůbec oživit.

Druhá věc, je, že jsem zabrousil - ne do mnou vychvalovaných husákovských - ale do dnešních učebnic chemie pro 7. třídy a výsledek byl tristní - výklad i otázky byly takového druhu, že podle informací v knize byste nepochopili nic a naopak - pokud byste někde nastudovali teorii nutnou pro postavení a oživení pH metru - stejně byste dneska dostali pětku - protože smysl otázek v kontrolním testu jsem nechápal ani po 30 letech v chemii.

Tedy potenciometrie je honosný chemický název pro měření elektrického napětí, a pokud máte multimetr se vstupním odporem alespoň 1 Gigaohm - můžete k němu rovnou připojit pH elektrodu a dále se nemusíme babrat s výkladem.... Na druhé straně vám chci předat nějaké ty chemické informace v "Husákovské kvalitě" takže i přestoře jseme de-facto skončili pokračujmše dále.

Tedy pokus číslo 1 - notoricky známý - do citrónu zapíchneme měděný drát a hřebík - jaký bude "potenciál" alias napětí takto vzniklého článku ? Tedy žil byl v carské Rusi Nikolaj Beketov -chemik, který se zabýval otázkami jak je možné, že některé kovy v kyselině (ve vodě) korodují a jiné nikoliv. A jak je možné, že pokud ponoříme hřebík do roztoku měďnaté soli začne se měď vylučovat na hřebíku jehož hmota se začne rozpouštět v roztoku. A vymyslel tzv. Beketovovu řadu standardních potenicálů kovů. Zlí jazykové říkají, že nahrubo vytvořil tento seznam reakcemi kovů s kyselinami, ale "najemno" jej dolaďoval olizovnáním dvojic kovových tyčinek a podrobnými záznamy "jaký to byl pocit" na jazyku. ERGO tabulka :

kovelektrodový potenciál Eº/V
lithium−3,0401
cesium−3,026
rubidium−2,98
draslík−2,931
barium−2,912
stroncium−2,899
vápník−2,868
sodík−2,71
hořčík−2,372
beryllium−1,85
hliník−1,66
titan−1,63
mangan−1,185
zinek−0,7618
chróm−0,74
železo−0,44
kadmium−0,40
indium−0,34
thallium−0,34
kobalt−0,28
nikl−0,25
cín−0,13
olovo−0,13
vodík0
měď+0,159
bismut+0,2
osmium?
ruthenium+0,300
stříbro+0,7996
rtuť+0,80
platina+1,188
zlato+1,52

ERGO měď má standardní potenciál +0,159 V železo -0,44 ERGO napětí článku bude maximálně 0,159 - (-0,44) = 0,599V což na CMOS digitálky kupodivu stačí. Proč píšu MAXIMÁLNĚ - jistě tušíte, že hřebík i měděný drát jsou "elektrody prvního druhu" a tudíž od jejich napětí je třeba odečíst postupně narůstající polarizační napětí.
Když tomu věnujeme ještě jednu nebo dvě myšleky -pohledem na řadu - vidíte že s rostoucím standardním napětím roste "korozivzdornost" daného kovu a dokonce je to tak že kovy se zápornějším potenciálem vytlačují "kladnější" kovy z jejich solí - proto se na hřebiku ponořeném do modré skalice začne vylučovat měď atd.

Zlepšovatelé mezi vámi by ještě namítli - proč nezapíchnout do citrónu třeba hliník to by bylo napětí skoro 1,5V. Na to odpovídám "ďábel se skrývá v detailech" tedy hliník se pokrývá vrstvičkou oxidu hlinitého která je korozivzdorná a nevodivá takže s hliníkem v citrónu bychom vyrobili pouze velmi uboze fungující elektrolytický kondenzátor. Pokud bychom do citrónu zapíchli třeba lithium, cesium, sodík, draslík, vápník, atd.... - zase by reakce s vodou v citrónu byla natolik prudká, že bychom se nevyhli plamenným efektům a poleptanému oku od reakcí vzniklého prskajícího hydroxidu....

OK takže to máme dva kovy v jednom elektrolytu, ale teď si představte situaci, že do "modré skalice" zapíchneme měděný drát - jaké na takovém článku bude napětí ? V principu žádné protože to není úplný článek ale jenom polovina článku. Chemici si ale s napětími tzv "poločlánků" dovedou poradit a to tak, že kombinují různé poločlánky dohromady a zkoumáním jaké napětí generují "celé články" můžeme usoudit jakým napětím se na tom podílejí jednostlivé poloviny.

OK takže vyrobíme nejjednodušší "celý článek" - do modré skalice ponoříme dva měděné dráty - jaké bude napětí ? - pořád nula a to proto že dva zcela identické poločlánky se zcela identickým napětím zapojené proti sobě ani jiné napětí nemohou produkovat. Takže potřebujeme techniku jak spojit články typu "měď v síranu měďnatém" s článkem typu "železo v chloridu železitém".

Je vám jasné, že pokud bychom do nádoby nalili síran měďnatý, chlorid železitý, a ponoříli tam měď a železo - vznikne "hňahňačka" ve které opět nenaměříme nic. Proto je třeba použt "separátor" - tedy fintu jak to udělat aby elektrony procházely z článku do článku, ale elektrolyty se přesto nemísily. Praotec "galvanického článku" Alessandro Volta třeba nechal kyselinu nasáknout od papíru, nebo se používá keramický neglazovaný květínáč, který navlhne a tím propustí elektrony, ale ionty z roztoků propouští jen velice pomalu.


MY chemici používáme jako separátory tzv "solné můstky" tedy něco jako "tekuté dráty" - alias hadičku / trubičku naplněnou nějakým velmi dobře vodivým roztokem (nasycený roztok chloridu draselného, nebo v nouzi sodného (obyč soli.)). Hadička má často ještě na obou koncích ucpávky z neglazované keramiky, neglazovaného porceláný, nebo jiné porézní a odolné hmoty, které ještě dále ztěžují možnost smíchání roztoků. U takto konstruovaných článků si pak můžeme dovolit kombinovat "cokoliv s čímkoliv". Jelikož se nám roztoky nemísí - můžeme si dovolit aby "modrá skalice" v jedné nádobě měla jinou koncentraci než modrá skalice ve druhé nádobě.


Napětí takového článku pak spočteme podle Nernstovy rovnice, která ve zjednodušené formě pro 25 stupňů teploty a vodné prostředí je ve vzorečku nahoře. Kde E0 je rozdíl standardních potenciálů elektrod (u nás 0), z je mocenství iontů (u mědi 2) a C1/C2 je poměr koncentrací měďnatých iontů v jednom a druhém poločlánku.

Jasné ? Opravdu bych se divil, kdybyste teď nebyli naprostí jeleni, kteří netuší jak od těchto chemických hrůz dojít až k pHmetru, protože toho mám taky dost tak budu jenom v bodech naznačovat, kam se vydáme příště:
  • Pokud C2 znám - je poločlánek s C2 tzv. referenční a změřením napětí mohu dopočítat neznámé C1
  • Jako kov mi v rozotcích může vystupovat nejenom měď reagující s měděnými elektrodami, ale i vodík reagjící s "vodíkovými elektrodami"
  • logaritmus koncentrace vodíkových protonů je pH
Teď je to jasnější ?

Zbývá už jenom rada paní Kubáčové novomanželkám : Každá mladá žena musí bedlivě hlídat koho si pustí do podprsenky.

Chemie pro šílence 33. Aminokyseliny - Amfolyty

28. srpna 2014 v 5:30 | Petr |  Chemie pro šílence
Abyste v dnešním povídání něměli zmatek, musím pointu prozradit už na prvním řádku. Kromě látek, které se chovají jako kyseliny a jako zásady existují i molekuly, které se ZÁROVEŇ chovají jako kyseliny i zásady a ty se jmenují AMFOLYTY. Nejběžnější amfolyty, z oblasti organické chemie jsou AMINOKYSELINY, ze kterých matička příroda dělá bílkoviny, proto budeme dneska probírat obojí zároveň.

Tedy typická organická kyselina má někde v molekule skupinu -COOH a pak je to tzv. karboxylová kyselina - vzdálená sestřenice kyseliny uhličíté. To jsou relativně slabé kyseliny. Druhé mnohem méně časté organické kyseliny jsou kyseliny se skupinou -SO3H - což jsou vzdálené sestřenice kyseliny sírové - a ty jsou zase docela silné, a proto je matička příroda dvakrát nemiluje a dvakrá ráda je nepužívá.

Typická organická zásada - jsou organické AMINY které mají funkční skupinu -NH2 a jsou to vzdálení bratranci starého známého AMONIAKU.

A teď zase čistě gramaticky aminokyseliny si rozepíšeme jako AMINO-KYSELINY - už sám název naznačuje, že na jednom konci bude AMIN a na druhém konci bude KYSELINA jasné ?
Takže si aminokyseliny rozkreslíme zcela obecně jako
H2N- R -COOH
zkratkou R - označují chemici "jakýkoliv organický zbytek molekuly" tedy "R" v chemii je něco jako "X" v matematice. Logicky pak existují 4 možnosti
  • Ani jedna skupina není ionizovaná H2N- R -COOH tedy aminokyselina je rozpuštěná v nepolárním rozpouštědle, nebo není rozpuštěná vůbec
  • Je ionizovaná skupina COOH tedy aminokyselina má formu H2N- R -COO- Znalcům Guldberg Waagova zákona je jasné, že aby se z kyseliny odštěpil vodík - musí být prostředí mírně (nebo hodně) zásadité.
  • Je ionizovaná skupina NH2 tedy aminokyselina má formu NH3+ - R -COOH -Znalcům Guldberg Waagova zákona je jasné, že aby zásad přijala vodíkový proton musí být prostředí mírně (nebo hodně) kyselé.
  • Jsou ionizovány obě skupiny tedy aminokyselina má formu NH3+ - R -COO- Zdánlivě se tento způsob "obojí ionizace" jeví jako nesmysl - matematicky vzato by stačilo "vykrátit vodík" a aminokyselina by se dostala do základní neionizované formy. Ve skutečnosti k takové ionizaci dochází pokud se pH blíží neutrálním hodnotám a dokonce každá aminokyselina i každá bílkovina složená z aminokyselin má tzv. izoelektrický bod - alias pH při kterém je zcela přesně stejný počet COO- jako NH3+ a celá (obrovská) bílkovina se jeví jako (zdánlivě) neionizovaná a elektricky nenabitá.

Jenom byste viděli jak je matička příroda chytrá - tak tady máte "titrační křivky" alias křivky ionizace všech 20 aminokyselin, které příroda používá. Všimněte si, že každá křivka bez výjimky má nejméně 2 inflexní "body ekvivalence" - při kyselém pH tato "disociační konstatnta" odpovídá ionizaci aminu -NH2 a při alkalickém pH druhá "disociační konstanta" odpovídá ionizaci karboxylové kyseliny -COOH.

Jasné nebo jste z toho jeleni ? Jestli jeleni VRAŤTE SE ke článku o disociaci organických molekul.

Z obrázku titračních křivek vyplývají ještě dvě zajímavé věci - povšimněte si jak některé aminokyeliny jsou více kyselé, jiné více zásadité, některé inizované jiné neionizované, některé polární jiné nepolární - matička příroda si sice z obroského množství aminokyselin vybrala jen 20 které používá ale zato jejich vlastnosti nakombinovala tak pěkně, že se z nich dá stavět jako z Merkura.

Druhá věc - pokud v kyselém prostředí převažují na bílkovině skupiny -NH3+ a v zásadítém prostředí skupiny -COO- má to samozřejmě zásadní vliv na celkový i lokální náboj každé části molekuly bílkoviny a tím pádem to má zásadní vliv i na přitažlivost a odpuzování jednotlivých částí molekuly bílkoviny - tím pádem to má zádadní vliv na tvar molekuly - tentýž řetězec aminokyselin se může v kyselém prostředí jevit jako úplně jiná molekula než v zásaditém.

Ze změny tvaru vyplývá další fakt - pokud nějaká organická molekula má alespoň trochu nějakou barvu - tato se bude měnit s pH takže všechny barevné organické sloučeniny bez výjimky - jsou svého druhu pH indikátory.

Poslední věc - pokud se všechny amoflyty chovají v kyselině jako zásada a v zásaditém protředí jako kyselina - je jasné, že mají, automaticky z podstaty věci, nezanedbatelnou pufrační schopnost.

Myslím, že dnes už zbývá jenom rada robotům ke zničení lidstva - vážení roboti - taky se divíte jak i blonďatá blbka bez mozku má složitou vnitřní strukturu ? Laskavě nás lidi neurážejte - my taky nebádáme nad tím jestli vaše procesory jsou opravdu inteligentní, nebo inteligenci jenom předstírají žejo !!

Diverti nescio !?

26. srpna 2014 v 6:00 | Petr |  Filosofování
Minulý týden to bylo 46 let, co nás přepadla sovětská vojska, protože bolševici v česku se odchýlili od směrnic sovětského vrchního soudruha Brežněva. Hříčkou osudu se po téměř půlstoletí situace začíná přiostřovat a jestli bude postoj EU stejně připosraný, jako doposud, možná budeme opět navštíveni našimi bratry z dálného východu na tancích. Spíše ale ne, nicnéně naše vláda už pomalu začíná v rámci "preventivní opatrnosti" uvažovat o tom jak se pokusí naší armádu opět učinit bojeschopnou ( druhý nebo třetí pokus od listopadu 1620 ??? )

Součástí tohoto uvažování je pokus o znovuzavedení odvodů a odvádění civilistů se specializací které vojskům chybí na nějaký trochu delší "příjímač" alias úplně úplně úplně základní výcvick v délce 3 měsíců. Komentátoří v novinách a televizi prohlašují, že veřejnost je této akci příznivě nakloněna, neboť dle průzkumů "armádě věří" 76% lidí. Nicméně pokud si přečtete diskusi pod kterýmkoliv článkem na toto téma - i když odečtete placené agenty ruských tajných služeb - nezdá se že 76% důvěra je dostatečná, aby to znamenalo "nechám se odvést na vojnu".

Partrně tedy stojí za to rozebrat náš vztah k vojskům a k věcem pateticky nazývaným obrana vlasti. Pří té patetičnosti bych opět začal od sebe - obecně vzato jsem na vojnu chtěl jít, ale protože přiznat tuto věc mezi kolegy - mediky, kteří roky podpláceli své známé lékaře, aby nashromáždili dostatek falešných zdravotních potvrzení - nešlo. Proto jsem uváděl oficální krycí verzi, že totiž jsem odevzdal jenom pravá zdravotní potvrzení a tím jsem v zástupech kriplů s tlustými fascikly o neexistujcích chorobách - vypadal jako nezničitelný Arnold - a tak jsem byl odveden.

Byl jsem na vojně v sezóně 1997 - 1998 ve vojenském prostoru Libavá - což je 320 kilometrů čtverečních tanky rozježdené, roztřílené a rozbombardované pahorkatiny - je to druhý největší vojenský prostor v Evropě. Největší je shodou okolností taky u nás (proč asi 2 cvičiště těsně za železnou oponou ) a to Hradiště/Doupov.


Opět musím konstatovat, že to nebyl ztracený rok protože rok 1997 byl svým způsobem magický. Na jedné straně se důstojnící ještě ve chvilkách nepozornosti oslovovali "soudruhu". Na druhé straně jsme právě vstupovali do NATO a tak návštěvy vysoce postavených generálů ze všech států Evropy byly na denním pořádku. Neb se jim velice líbíly ty obrovské cvičné vojenské prostory, které tehdejší NATO v Evropě nemělo. Jelikož jsme se spolubojovníkem Tomášem Zemanem byli jediní anglicky hovořící široko daleko tak jsme si - ač vojenští nýmandi - pokecali s generalitou půlky Evropy - a poznali že zahraniční generálové jsou při zdravém rozumu.

V naší armádě tehdy byl při zdravém rozumu snad jedině generál Jiří Šedivý - tehdy náčelník generálního štábu. Jednak se bavil nornálně i s námi nýmandy a navíc prokázal logiku, když před cvičením na Libavé volal na posádku jaké je tam počasí a když zjistil, že 8 pod nulou a vichr - přijel v zimní uniformě, zatímco hyper-asertivní řiťolezci, tvořící jeho štáb příjeli v polobotkách a obleku - jak do kanceláře na ministerstvu. Proto pak byli náležitě zmrzlí a nasraní a chovali se k nám - jako ke sračkám - ačkoliv kdyby se chovali slušně - půjčili bychom jim klíče od strážních domečků, které tu a tam na Libavé jsou.....

Celou dobu vojny jsem dělal "zdravotní dozor" na střelbách a otravoval jsem tak intenzivně až se vžilo heslo "nechte střelit doktora" - to jako ne zastřelit mně, ale nechat mně vystřelit ze všeho, co mělo hlaveň. Pyrotechnici - mě dokonce zařadili do základního kursu odminování na konci jsem odminovával cvičnými výbuškami zaminovanou sanitu, což byl několikanásobek práce ostatních kursistů - budoucích pyrotechniků, kteří mi pak stáli za zadkem a náležitě to komentovali ve stylu - "teď už snad dá pokoj" ....

Člověk si může zkusit jaké to je "být v akčním filmu" - například není problém poblít se v tanku, nebo se posrat strachy z hluku cvíčné dělostřelby a bombardování (navzody upozornění jak je to nepředstavitelný rachot), zažít ten adrenalin, když jedete po cestě která je v dopadové ploše raket a oni začnou střílet o chvíli dříve, nebo vojenské pojetí přednosti v jízdě, kdy vaši sanitu v noci málem smete BVP-2, nebo průser, když vám mráz roztrhá ampule s morfinem a další věci, které se v americkém (nebo sovětském) filmu nedozvíte.

Pak vypukly povodně roku 1997 a tak jsem strávil 3 týdny po kolena v blátě a v neustále mokré uniformě - ježděním ve vojenské sanitě od ničeho k ničemu - protože vždy, když jsme dostali rozkaz jet někoho ošetřit - než jsme se tam přes zničené mosty a podemleté silnice dostali - vždy ho vzal na ošetření někdo, kdo byl blíže. Jediné "hrdinské činy" kterých jsem se dopustil bylo, že do cisterny, která jezdila čerpat z pramenu Odry pitnou vodu pro zatopené oblasti jsem vždy osobně nalil půl flašky SAVA - tudíž v "rajonu mé působnosti" nebyl na rozdíl od zbytku Přerovska jediný průjem - ač si civilisti stěžovali na "vodu chlorovanou jak na sídlišti"....

Tedy jsem nyní rotmistr v záloze a patřím k "vycvičeným" a vzhledem ke své zcela zvláštní specializaci bych asi patříl k odvedeným do případné války s Ruskem. Nicméně ani mně - militaristovi - by se v současnosti "bránit vlast" nechtělo.

Mám na to takovou teorii - za Rakouska se Čechům do války nechtělo neboť bojovat za zájmy gerontologického mocnáře - proti zájmům svým - komu by se chtělo. Pak proběhla nadšená mobilizace roku 1938, protože první republiku zjevně lidi považovali za svou. Jenomže mobilizace 1938 skončila po Mnichovu velkou frustrací. Pak už nebyly mobilizace ale jen klasické odvody a za bolševika se na vojnu vskutku nikomu nechtělo. V 50 letech to byla čirá hrůza, podle sovětského vzoru kdy vojna má přizpůsobivé převychovat a nepřizpůsobivé zlikvidovat. Po zmíněném roce 1968 to zase byl problém "lídrů"¨. Kdo byl "generálním tajemníkem" Československé republiky - nic si nenamlouvejme - byl to Leonid Iljič Brežněv - proč tedy hájit jeho zájmy - když to tak dobře zvládali pologramotní Kazaši, Uzbeci a Tádžici ze sovětských okupačních divizí ?

Představte si - ode dneška za rok jste povolán hájit "se spojenci" východní Slovensko před Rusáky - půjdete ? Za jakého "lídra" tam půjdete riskovat život ? Za úředníky z Bruselu, kteří z tepla své kanceláře křičí pisklavým hláskem : "Na základě směrnice ABC43210 jste povinen položit život" ??? Nebo budete bojovat za lidi typu - zelináře - defraudanta - JUDr. Rittiga, který vám z terasy svého bytu s výhledem na Monacký knížecí palác vysvětlí, že když nekradete - je to proto, že jste plebs blbý ??? Nebo vám to samé vysvětlí z tepla Průhonické vily agent Bureš /Babiš ??? Šli byste se za tyto lidi nechat zastřelit ? Nebo je rozdíl mez nimi a Ruskou mafií, která by přišla s tankisty, natolik malý, že to za to nestojí ?

Neodvažuju se hodnotit - jenom ještě vysvětlím nadpis "Diverti nescio" znamená - neumím obrátit což se v česku překládá spíše jako "neumím prchnout" - což bylo heslo v erbu Fridricha Falckého - českého "zimního krále", který po několika měsících dělání chaosu na českém trůnu jako jeden z prvních prchnul z bojiště na Bílé hoře v listopadu 1620...

Poznánka při druhém čtení - dovolím si ještě upřesnit - to že by se mně nechtělo do válečného konfliktu - rozhodně neznamená, že nesouhlasím se snahou zavést znovu základní vojenský výcvik. Naopak - zlenivělí zbabělí kripli, kterých je dnes převážná většina to potřebují - jako pes drbání. Při výcviku však hrozí, že pár jediců ztratí svůj strach a lenost - což by se současným "elitám národa českého" určitě nelíbilo - takže nakonec "životem ošlehaný tvrďák" Bohouš Sobotka, který nestrávil ani vteřninu na vojně, ani vteřinu v práci - prohlásí, že podle průzkumu agentry STEM/FACTUM by 50.9% maminek - mělo své mazánky raději doma - a bude vymalováno.....

PiTFT - periferie, která dává smysl

24. srpna 2014 v 6:15 | Petr |  Roboti
Kdysi jsem ostře protestoval proti robotům, kteří si "na zádech nesou laptop" a tvrdil jsem AVR zmákne všechno. Pak jsem zabrousil mezi 2D sonary a složitá čidla a můj názor se najednou změnil na "je třeba na palubu dostat co největší výpočetní výkon" a zároveň jsem vždy tvrdil "serverovou farmu do robota ne". To zánlivě směřuje k nějaké schisofrenii, ale spíše to berte tak že s roboty je ta potíž - stejná jakou řeší matička příroda se zvířátky - že totiž na palubě by opravdu mělo být "co nejvíce výpočetního výkonu" ale zase jenom tolik aby robot své počítače unesl a (bateriem) uživil.

Takže jsem své roboty dlouho - a vlastně dodnes stavěl kolem procesorů Atmel AVR a jako správný vidlák, který vše staví kolem vidlí, tak de facto ATMega8 mi stačila dodnes a když jsem potřeboval "opravdu rychlý procesor" tak jsem použil ATmega88, která má povolen takt až do 20MHz.

Kolem těchto procesorů jsem si postavil, co dneska frikulíní označují jako "ekosystém" tedy mám své programátory své převodníky RS232 na ladění, své "blinkenlichen" - LEDky kterými roboti dávají najevo své vnitřní stavy atd.

Jenomže dneska mám ambice postavit svého (posledního ?) velkého robota - a tam už AVR nedává příliš smysl. Lépe řečeno v rámci odladitelnosti celého systému dávají AVR smysl jako inteligentní periferie nějakého centrálního počítače.


Tak jsem přešel na ideu "laptopu na hřbetě robota". A první, co jsem koupil byl v roce 2010 Asus EEE Pc 1000D - což je netbook, který má jako procesor nějaký podtaktovaný mobilní celeron na 900 MHz - sympatický počítač - žena jej dodnes používá na surfování po internetu.
Pak jsem se vyloženě zamiloval do EEE PC velikosti 9 palců - což svého času byl nejmenší netbook - a taky jsem od Kamila koupil Ausus EEPC 901 - dokonce s dotykovou deskou vhodnou k vestavění do displeje abych měl dotykový displej.

Nebudete tomu věřit, ale při stěhování s novou ženou do nového bytu jsem rozbil jedinou věc - zmíněný dotykový displej - takže malý Asus zůstal bez něj - a je nyní používán k surfování po internetu z postele a k experimentům s různými linuxy.

Vtíp je v tom, že laptop v robotu stále nedává moc smysl - a tak jsem uvažoval jak by "centrální počítač" měl vypadat :
  • Patrně by měl být pod nějakým lightweight linuxem
  • Patrně by měl mít dotykový displej k hrubému nastavování robota na soutěži "klikáním na veliká tlačítka"
  • Patrně by měl mít základ pro komunikaci s AVR - tedy UART
  • Měl by být "vidláku-vzdorný" a "vidláku-zvládnutelný"

Kdysi už tady takový "Systém" byl a to Friendly ARM - a dokonce i friendly ARM jsem měl možnost koupit pod rukou, ale nekoupil jsem - protože mi "vidláku- zvládnutelnost" Friendly Armu zdály nedostatečná - zejména kvůli malé "komunitě" užvatelů. Navíc tento systém v počátcích měl pouze 400 MHz ARM a WINDOWS CE !!!

A nakonec "budiž Raspberry Pi" - ne že by tento "systém" se mi zdál v něčem lepší než kterýkoliv jiný, ale komunina "vidláků" kolem něj, z nichž někteří jsou na tom s počítači ještě hůře než já - je impresivní. Jenomže pořád to mělo nějakou chybku - a v tomto případě - ideu jak si autoři představují použití tohoto stroje - děcko šlohne otci monitor s HDMI vstupem, a máti zase USB klávesnici a bude se tvářit, že má "plnohodnotný počítač s linuxem" ? To není příliš kompatibilní s ideou "robotického mozku".


Naštěstí je tu Adafruit a jejich projekt /produkt - v nadpisu zmiňované - PiTFT. Což je "shield" který se nasadí na Raspberry Pi a odtud si vezme hardwarové SPI kterým datově živí malinkatý dotykový TFT displej 320x240 pixelů. Prostě "friendly ARM" jen postavený z jiných komponent - vidlákum na míru.

Přestože jsem téměř 100% přesvědčen, že toto bude budoucí mozek mých robotů - přece jenom bude nutná nějaká drobná práce - minimálně si budu muset postavit "mezi-shield" mezi displejem a Raspberry, kde bude "power management" a nějaké oddělení/přizpůsobení UARTU. Asi budete namítat leccos, ale berte to tak, že jsem "spíše na ty drátečky" a vrcholem mého počítačového řízení robotů doposud byla "hlavíčka pentia 6" o které jsem tady taky psal.

Pro dnešek už zbývá jenom tradiční rada pro blondýny - budete se divit, ale s WIFI kartou stačí Raspberry Pi i na porno na internetu a dokonce jej zvládá až do rozlišení 1920x1080 pixelů...

Vidlákovo elektro 82. Elektrody druhého řádu.

21. srpna 2014 v 5:16 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Opakovaně jsem od mnohých čtenářů na adresu svého blogu slyšel, že "elektronika a roboti ujdou, ale chemie je skvělá" - jelikož články o chemii mi dají tak 5% práce, co články o robotech - tak to spíše vypovídá o překvapivě malém množství informací o chemii mezi lidmi. Nicméně mezi elektronikou a chemií je disciplína "elektrochemie" nebo jak analytiční chemici říkají "instrumentální analýza" a tam dneska zabrousíme.

Ergo - co to jsou elektrody druhého řádu ? Patrně něco podřadného, co si může vidlák postavit doma, aby jimi nahradil elektrody prvního řádu ???
Tedy na obrázku máte "indikátor zálivky" z Rudého Práva - elektrický obvod, který vyšel v příloze "Haló Sobota" jak návod pro mladé elektroniky někdy v roce 1982 a protože jsem měl tehdy pár tranzistorů KC508 a LEDek LQ100 tak jsem jich postavil více a dokonce jsem za to v jakési školní akci dostal pochvalu.
Princip snad ani nemusím vysvětlovat - elektrody IN a GND se zapíchl do hlíny v květináči a vodivost vlhké půdy zkratovala bázi tranzistoru - takže LEDka nesvítila. Když hlína vyschla - zkrat přestal a LEDka se rozsvítila jako varování "zalij mně".

Zkušení elektronici vědí v čem je problém - elektrodami - které měly podobu dvou drátků - protéká stejnosměrný proud, který ve vhlké hlíně drátky postupně "elektrolyzuje" až upadnou. Každý elektronik mi taky okamžitě napíše do komentáře "takové věci musíš měřit střídavým proudem" - protože použití střídavého proudu znamená, že každá elektroda je chvíli anoda, chvíli katoda a tudíž se (tak rychle) nerozpadne.

Nebudu namítat, že primitivní jednoduchost obvodu se zavedením "střídavého proudu" změní v monstrozitu nevídanou (viděl jsem něco podobného s NE555).

Přestavte si jinou situaci - měl jsem postavené EKG, kterým jsem snímal našeho psa. Elektrody jsem měl udělané jako "za krále klacka" - mosazné desky, které se "Esmarchem" (gumovým škrtidlem) psovi připásaly na vyholený hrudník. Psi se sice nepotí, ale i tak se po čase elektrody pokryly měděnkou a pejsek měl na hrudníku zelené fleky od solí mědi. Jak tam postupovat se "střídavým měřením" když elektická aktivita srdce má charakter (téměř) DC napětí o velikosti asi 1 mV ?

Čili právě jsme viděli "elektrody prvního řádu" a jejich selhání v akci. Mohou nám "Elektrody druhého řádu" nabídnout něco více ? Nezbývá než zabrousit do teorie:

Tedy Elektrody 1 řádu jsou elektrody u kterých dochází k přímému kontaktu kov - roztok soli. Ano je to tak - kůže, voda ve studni, hlína v květináči a všechno mimo nepolárních rozpouštědel a redestilované vody jsou roztoky solí. Při ponoření elektrody 1. řádu do roztoku soli se elektroda "polarizuje". De - facto vzniká elektrický článek jehož napětí směřuje proti průchodu proudu který roztokem pouštíme. Paradoxní je, že elektroda se polarizuje i bez průchodu proudu a paradoxní je, že napětí na polarizované elektrodě je dosti vysoké i tehdy když je vrstvička "zoxidovaného kovu" na povrchu elektrody jen molekulárně tenká a tudíž okem neviditelná.

Jaké jsou technické možnosti předejití polarizace ?
  1. Používáme elektrody z mimořádně inertních materiálů - rhodium, iridium, palladium, a v nejhorším i platina nebo zlato.....
  2. Používáme elektrody jejichž povrch se obnovuje - tedy měděnou elektrodu přetáhneme občas (často) šmirglem nebo my chemici používáme občas "rtuťovou kapkovou elektrodu" - tedy z kovové trubičky kape rtuť a na povrchu zvětšující se rtuťové kapky je nepatrný úsek plochy "čerstvé nepolarizované rtuti"
  3. Použijeme elektrody 2. řádu.
Ještě než se vrhneme na elektrody 2. řádu zastavil bych se u bodu 1 - palladium, rhodium, iridium a (v nejhorším) zlato. Není to na vidláka příliš drahé ? Ano je a pokud chcete s problému s upadajícími drátky nějak vybruslit - máte alternativu a tou je GRAFIT - neboli uhlík, neboli tuha do tužky, neboli prostřední elektroda ze zinko-uhlíkové baterky. Kdybych udělal elektrody z tuhy - neměl by "indikátor zálivky" žádné problémy. Přesněji řečeno elektroda by se polarizovala a napětí na ní by pomaličku rostlo, ale drátky by neupadly.

Teprve teď se dostáváme k meritu věci - pokud drát ve vodě nefunguje, neboť se jeho povrch pokryje oxidy a solemi - nemohli by chemici nad tímto procesem nějak "převzít iniciativu". A sláva - přesně takto fungují elektrody 2 řádu.

Příklad - klasická elektroda 2 řádu, která ve vodných roztocích "z definice" poskytuje napětí 0V je "vodíková elektroda" - do roztoku je ponořen platinový drátek kolem kterého probublávají bubliny vodíku, které vytvářejí na povrchu platiny vrstvičku hydridu platiny - který je de facto teprve povrch elektrody. Platina je mimořádně inertní a navic se vrstvička hydridu neustálým bubláním vodíku stále obnovuje....


Složité ? Tak si vezmeme jednodušší variantu zvanou Argent-chloridová elektroda. Nebo taky Ag-AgCl elektroda. Dostanete infarkt (z manželky), přijede záchranka a plácnou vám na hrudník "tři kulaté lepky" na kterých je "čudlík" na který se přidělají dráty a už se snímá EKG. Co je "uvnitř lepky" ? Gel, který je nasycený chloridem draselným a do něho je zapíchnutý stříbrný drátek, který je pokrytý vrstvou chloridu střibrného. Pokud se místo ve zdravotnictví pohybujete v laboratoři vypadá Ag-AgCl elektroda jako na obrázku, ale princip je stále stejný.

Tedy i tato elektroda se postupně rozpadá - vtip je v tom, že stříbra ubývá a mění se na Chlorid stříbrný a ten se zase rozpouští v chloridu draselném. Vtip 2 je ale v tom, že "cesta elektronů" z měděného drátu do stříbrného drátu (Ag) odtud do vrstvy chloridu (AgCl), odtud do KCl a odtud do pacienta - je stále stejná, přestože se postupným (velmi pomalým) rozpadem elektrody všechna tato rozhraní "postupně posouvají" směrem dovnitř stříbrného drátku....

Životnost Ag-AgCl elektrody je opravdu veliká. máme v práci přistroj, ve kterém je elektroda už 10 let a jenom se "dolívá KCL" ale přesto chemici mají požadavky na elektrody do agresivního prostředí, proto se občas používá i "kalomelová elektroda". Kalomel je chlorid rtuťný Hg2Cl2- jedna z nejhůře rozpustných solí ve Vesmíru. Struktura elektrody je zcela stejná jako Ag-AgCl - drátek je ponořen do rtuti, která tvoří kapku kovu uvnitř "hromádky" kalomelu a kolem je KCl - chlorid draselný. Funkce je samozřejmě stejná - pouze tato elektroda má problém s toxicitou a korozivitou rtuti.

Doufám, že je jasné, že elektrody II. typu jsou v tektutém prostředí prakticky nezničitelné, ale doufám, že je taky jasné, že jsou vhodné jenom pro signálové použítí - pro proudy v ampérech musíme použít elektrody 1. druhu (grafit) a spokojit se s jejich ubýváním.

Obávám se, že jsem opět zcela vyčerpán, a píšu už jenom radu pani Kubáčové novomanželkám - Zlato platina iridium, rhodium - doufám, že nebudete hystericky vyvádět až uvidíte obsah své šperkovnice s naletovanými dráty a ponořené do roztoku pochybného původu.

Švycký honič = Uncas Bencilla = psík Maxík = pěkný lump

19. srpna 2014 v 5:49 | Petr |  Svět okolo
Historicky vzato jsem prvního psa dostal za vysvědčení v 5. třídě - fenu pudla Ditu, která prosula nesmírnou pažravostí, takže ač standard říká, že pudl váhy 8 kilo se dožije 15 let nebohá Dita v 8 letech a při váze asi 30 kilo (byla "krychlová" ) zdechla náhle za příznaků plicní embólie.

Druhého psa koupila moje máti v roce 1992 neb "jí bylo smutno" a to přesto, že jsme proti tom s bratrem úporně protestovali. Doma přistál basset Andy - tvrdohlavý a s modrým okem, které jej činilo zajímavým ale vyřazovalo z chovu. Vysoce inteligentní zvíře - prakticky nejinteligentnější pes, kterého jsem kdy měl, avšak jeho inteligence byla zaměřena na to "jak vydrbat se systémem". Takže jeho výcvik, byl ryzí utrpení a neustálá "válka mozků" jeho - a mého. Ve dvou letech byl výcvik téměř ukončen - cigáňata na sídlišti na mě z dálky kříčela "sedni - vstaň - lehni - vstaň". Bohužel (naštěstí) v té době me drahá máti vyhodila - což se stalo psovi osudným neb její tehdejší prohulený a prochlastaný amant (jako ostatně všichni) měl cévní chorobu nohou a navíc alkoholickou neuropatii tamtéž - tudíž došel jenom do baru - proto psa vypustil do lesa, aby nemusel chodit venčit a ještě mi divadelním hlasem oznámoval "že tak je to lepší".

Pak jsem se oženíl a první maželka "chlěla pejska". Opět jsem byl radikálně proti ale na podzim 1998 jsem se vracel ze služební cesty z Prahy a vidím exmanželku jak v teplákách stojí uprostřed trávníku na sídlišti - tím jsem už od zastávky poznal, že máme psa. Nalezence z popelnice Bobíka, který v době, kdy jej žena našla neměl ani mléčné zuby a vypadal jako morče. Teto pes byl jednoznačně nejvděčnější a typicky podvraťácky nekomplikovaný. Možná proto, že jsme si starostí o psa život přiliš nekomplikovali ve stylu - jsi z popelnice, jestli sežereš něco jedovatého a zdechneš - vrátíš se do popelnice. Pes tušil vo co go, takže si dával pozor a byl to miláček, který se dožil neobvyklých 15 let a byl utracen pro těžké srdeční selhávání letos v červnu.

Čtvrtého psa jsem kupodivu chtěl a to proto, aby současná manželka už přestala "vyvádět z bezdětnosti" - lépe řečeno jsem vyhrožoval že "pod stromečkem bude krabice s dírkami". Takže v dubnu mi bylo oznámeno, že jdeme na psí výstavu "vybrat psa". Tak jsem manželce dal instrukci a slíbil - koupíme jakéhokoliv psa, který "nás chytne za srdce". Naštěstí žena není na uštěkané kundolízky typu čivav a yorkšírů - takže nás chytila za srdce Rachel Bencilla - matka našeho budoucího miláčka, který se oficiálně jmenuje Uncas Bencilla - má šlechtický výzor a šlechtický rodokmen, a je zástupce v česku vzácného plemene Švýcarského honiče - švycké varianty.


Důvod, proč o tom píšu dnes, je protože dnes je to přesně měsíc, co s námi tento psík sdílí byt. Z důvodu problematické "vykřiknutelnosti" jeho oficiálního jména jsme jej překřtili na "Maxíka" - tedy oficiálně pes - Max.


Je zajímavé, že hlavou a ušima dosti připomíná basseta. Povahou - je stejně inteligentní jako baset, ale nezdá se, že by svoji inteligenci zaměřoval na to jak zůstat "výchovou nedotčen". U čtvrtého psa člověk už má zkušenosti "jak mají věci probíhat" a tady prostě vidíte "jak se neurony v mozku spojují".


Jeden den něco úporně zakazujete a drilujete zdánlivě bez výsledku a přes noc se "spoje vytvoří" a druhý den vidíte, že pes se chová jinak - výrazně blíže tomu, co jste den před tím cvičili. A Maxík je vskutku inteligentní - první z mých psů který vidí svůj odraz v zrcadle. Některé věci se opravdu naučil "mrknutím oka" až jsem se sám divil.


Problémy psíka Maxíka jsou v zásadě dva. Úzkost ze samoty, kterou jsme stále ještě zcela nepřekonali a zejména pokud z bytu odejde manželka - je dlouhodobé vytí a řádění téměř zaručeno.


Druhý problém je samotná manželka, která nemá se psem žádné zkušenosti krom "psa Berušky" - 10 kilo plesnivé koudele, která v létě žila za zahradě a v zimě na uhlí. Tedy maželka neumí dosti jasně definovat ten stav "jsi můj miláček, ale přesto jsi pes" - což velice inteligentní Maxík dovede okamžitě zneužít.

Takže toto je nový člen naší domácnosti. Osobně se nemohu dočkat až bude větší a bude důvodem běhat denně alespoň 5 km - jako jsem svého času denně běhal s Bobíkem.

Chemie pro šílence 32. Z pěny zrození

17. srpna 2014 v 6:22 | Petr |  Chemie pro šílence
Minule jsme nakousli kyselinu palmitovou, která je součástí každého tuku, včetně vepřového sádla, ale své jméno dostala podle palmového oleje, ve kterém je jí nejvíce. Problém je v tom, že pokud chcete kyselinu palmitovu "vidět naživo" nekupujte si v Kauflandu sádlo, prototože v tucích jsou tyto tzv "mastné kyseliny" jako estery s glycerinem. Kupte si mýdlo (tuhé - kostku - nejlépe "na praní") - tam je kyseliny palmitové nejvíce - ve formě sodné soli - tedy "palmitát sodný".

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH2-COONa

Oblíbeným domácím pokusem je "vaření mýdla" tedy ve vodě rozpustíme vepřové sádlo a do roztoku, který tak - tak vaří přidáváme "sodu" (uhličitan sodný) nikolivu "jedlou sodu" tedy hydrogenuhličitan sodný. Odvážní mohou za přísných bezpečnostních opatření zahrnujících rukavice, plášť a chemický štít na obličej přidávat do roztoku i pecičkový hydroxid sodný. Najednou začne - za stálého pomalého míchání a pomalého vaření - reakce probíhat a na povrchu roztoku začne místo "masných ok" plavat bílá vločkovitá hňahňanina - mýdlo. Mimochodem plášť, rukavíce a ochranný štít doporučuju i u varianty se sodou a ne že na mně pošlete svoji vdovu, sirotky, nebo rodiče pro alimenty, bolestné a odškodné za vypálené oko nebo jiný orgán.

Princip mýdla z kyseliny palmitové je v tom, že palmitát sodný je "povrchově aktivní látka" - molekula která má dva konce - jeden s -COONa skupinou, který je rozpustný ve vodě a druhý -CH2-CH2-CH2- - silně nepolární a díky své mastné podstatě "rozpustný v tucích" - a dalších nepolárních rozpouštědlech jako je třeba oblíbený toluen, hexan atd.


Pokud má jedna molekula dva výrazně odlišné konce - snaží se v roztoku dostat do pozice aby oba konce si našly "vyhovující podmínky" V případě mýdla je to tak, že COONa se rozpouští ve vodě a CH2CH2CH2 se "rozpouští" v mastné špíně na vašich rukou / prádle / nádobí. Výsledkem je že mýdlo rozdělí špínu na nepatrné kapičky zvané "micely". Shoppaholičky znají totéž z kosmetických reklam pod jménem "liposomy" akorát tam není uvnitř špína, ale nějaké "zázračné molekuly" po kterých se mládne nejméně o 100 let.


V pradávných dobách před 4 miliardami let se stalo že dovnitř micel v tehdejších oceánech pronikla voda a micela se tím změnila ve váček tekutiny oddělé dvojitou vrstvou "povrchově aktivních molekul" od okolního moře. Tím začala mezi micelou a okolím probíhat výměna molekul a prababička baktérie byla na světe.
Matička příroda používá tento princip dodnes akorát dneska už "buněčné membrány" netvoří jen tak nějaké molekuly "co se namanuly" ale je říženě syntetizovaná a přísně organizovaná "buněčná kůže" oddělující buňky od okolního světa tvořená "fosfolipidovou dvojvrstvou". dokonce i mozek obsahuje 60% vody a (skoro) 40% těchto "ušlechtilých tuků" a krom nepatrné příměsi bílkovin a sacharidů - téměř nic jiného.

Pokud do roztoku vháníme vzduch - povrchově aktivní molekuly se svojí "hydrofobní částí" -CH2-CH2-CH2- postaví tak že tyto části vyčnívají do vzduchu a mohou takto bubliny vzduchu uzavřít a oddělit od sebe. Vzduch obalený mýdlem pak stoupá k hladině, kde vznikně "pěna". Vtíp je v tom, že koncentrace látek v pěně se velice výrazně liší od koncentrace látek ve zbytku vodného roztoku. obecně vzato všechna "špína" a nepolární - ve vodě nerozpustné molekuly, které nikdy nejsou 2x zdraví prospěšné se koncentrují v pěně.

Přírodní čistírny odpadních vod tedy fungují takto - voda v peřejích se napění, spodem proudu relativně čistá voda proteče a do pěny na hladíně svítí sluníčko UV světlem a rozkládá vše, co je tam zakoncentrováno. Vymysleli byste to lépe ?

Zbývá už jemom vysvětlit jaký je rozdíl mezi buňkami a bublinami. Pricnip je v tom, že v buňkách je ve vodě rozpustná část povrchově aktivních molekul směrem ven z buňky a dovnitř "lipidové dvojvrstvy" čouhají "nepolární ocasy" molekul. U bublin je to přesně naopak - do vzduchu uvnitř a vně bubliny čouhají nepolární "ocasy" a dovnitř membrány bubliny směřuje ve vodě rozpustný konec.

Jasné ? Myslím že teď chápete nejen význam "povrchově aktivních látek" ale myslím že i podstatu některých lidí to docela vysvětluje ne ? Mimochodem - na téma tohoto příspěvku mě přivedl kolega robotik, když si stěžoval, že mu pění voda v septiku a nechápal, proč jsem se mu snažil vnutit myšlenku, že z hlediska čistoty vody je to spíše dobře.

Doufám, že jsem nezapoměl na nic podstatného - snad jedině na radu robotům ke zničení lidstva - husté pěny jsou lidem nebezpečné, protože znemožňují dýchání. Po napěněné vodě nemohou plout lodě, ale pozor - pěny, zejména ty husté často bývají lepkavé a korozivní a elektrickým obvodům se v takových pěnách daří stejně špatně, jako lidem.

Vidlákovo elektro 81. EIA klasifikace keramických kondenzátorů

14. srpna 2014 v 5:52 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Mým čtenářům jistě už z kondenzátorů hrabe, mně z nich hrabe taky, ale nedá se nic dělat "z hlediska vyššího prinicipu mravního" jim musíme věnovat ještě jednu kapitolu. potíž je totiž v tom, že v česku patrně nešťastným překladem z angličtiny se usadil jistý blud, který se projevuje tak, že moji čtenářové v diskusi, v mailech i osobně mi poklepávali na rameno a říkali "tos napsal dobře o těch kondenzátorech, takové kondy z hmoty Z5U jsou opravdové mrchy, když je porovnáme s konenzátory z hmoty Y7R".

A skutečně když napíšeme Z5U tak to vypadá jako chemický vzorec nějaké té exotické keramiky podle vzoru TiN - nitrid titanu by - Z5U mohlo být co ? Uranid Zinku ? Ale věřte tomu, že to není tak. Z5U je tzv. EIA klasifikace kondenzátorů - která souvisí s jeho vlastnostmi nikoliv přímo s keramikou ze které je vyroben. Pro netrpělivé si dovolím uvést tabulku ihned :

První písmeno
Dolní pracovní teplota
Číslo
Horní pracovní teplota
Poslední písmmeno
Změna kapacity
v celém teplotním rozmezí
X = −55 °C (−67 °F)4 = +65 °C (+149 °F)P = ±10%
Y = −30 °C (−22 °F)5 = +85 °C (+185 °F)R = ±15%
Z = +10 °C (+50 °F)6 = +105 °C (+221 °F)S = ±22%
-7 = +125 °C (+257 °F)T = +22/−33%
-8 = +150 °C (+302 °F)U = +22/−56%
-9 = +200 °C (+392 °F)V = +22/−82%

Ergo X7R je změna kapacity o ±15% na rozsahu teplot -55 +125 °C, zatímco Z5U je změna kapacity +22/−56% na teplotním rozdahu +10 - +85 °C. Kterýpak kondenzátor se tedy bude "chovat slušněji" už podle kódu od výrobce ?

Patrně jsem nebyl sám, kdo byl zmatkem v eletronické hantýrce a naštván - bratři anglosassové napsali na Wikipedii - opravdu vyčerpávající článek o keramických kondenzátorech. Tak vyčerpávající, že kdybych o něm věděl, tak bych své články snad ani nepsal. Dnes mimořádně beze stopy ironie - prosím - prosím - prosím - jestli vládnete angličtinou - věnujte čtení 20 minut a nebude dále co řešit.

Čistě jenom pro úplnost ale stručně pokračuju - tedy keramické kondenzátory se děli do tří (čtyř) tříd.
  • Class 1 - v Kubáčové terminologii "opravodové kondenzátory" - u kterých výrobce garantuje jejich vlastnosti pro průchod střidavého proudu (i vysokofrekvenčního). Teplotní koeficient změny kapacity těchto kondenzátorů je buď nulový, nebo konstatní v celém rozsahu pracovních teplot. Typické kondenzátory tohoto typu jsou mé milované NP0 nebo C0G.
  • Class 2 - v Kubáčově terminologii "klasické keramiky 100nF" - výrobce garantuje (relativně) vysokou kapacitu v (relativně) malém objemu a (relativně) slušnou stabilitu pracovních parametrů.
  • Class 3, 4 a v budoucnosti další - výrobce negarantuje nic. V Kubáčově terminologii typické nekondenzátory - teplotní koeficient kapacity je nelineární, kondenzátory jsou ferroelektické, piezoelektrické, mají vysokou vlastní indukčnost mají relativně nízkou vlastní rezonanci, kapacita závisí na všem možném a je silně nestabilní - člověk se až diví, že při zapojení takového kondu do obvodu se neotevře "rezonanční kaskáda" a nezačnou sem lítat Ufouni z planety XEN jako ve hře Half Life.
Téměř poslední tázka je otázka "co to teda je ta hmota X7R" - Pro kondenzátory Class 1 se tradičně používá oxid titaničitý - v rozemleté formě zcela běžně známý jako titanová běloba. V mých milovaných NP0 kondenzátorech je z tohoto oxidu "upečena" keramika ještě ze zirkonidem cínu. Pro Class 2 se používají křemičitany - hlinitý, hořečnatý. Pro "nekondenzátory" se téměř bez výjimky používá keramika z Barium Titanátu BaTiO3, ale ten sám o sobě nemá příliš divoké exotické vlastnosti - ty získává teprve cíleným "znečišťováním" krystalové mřížky dalšími prvky - podobnými technologiemi jakými se "dopují" křemíkové polovodiče.

Takže ještě jednou apeluju na vaše svědomí - přečtěte si článek - a až si ho přečtete zbývá už jenom rada Pani Kubáčové novomanželkám - když se v domácnosti jednou za rok objeví "signální generátor za 12 000", je to stejná suma, jako když měsíčně utratíte tisícovku "za ženské blbosti" - jediná slabá útěcha na vaší straně je, že opakované utrácení po malých částkách neklade takové nároky na "časovou hodnotu peněz".

Poznámka při druhém čtení - když už jsem ze sebe udělal toho rádoby experta na kondenzátory - dostal jsem i otázku jestli horní mez teploty třeba u Y7R znamená, že se kondenzátor nad 125 stupňů opravdu nedá použít, nebo jenom jeho funkce není výrobcem zaručena : Vzhledem k tomu že Courieova teplota ferrokeramiky obvykle bývá jenom 10-15 stupňů nad horní povolenou teplotou a překonání této teploty znamená prudký pokles kapacity - raději bych EIA kódem doporučené teplotní rozmezí dodržoval jak směrem nahoru tak směrem dolů.

Basic science a marnost v medicíně

12. srpna 2014 v 5:22 | Petr |  Příroda
Každý, kdo alespoň povrchně poslouchal matematiku na základce nebude mít problém pochopit následující tvrzení :
Pro každé A a B větší než 0 platí že pokud A>B potom A/B > 1
Vypadá to jako velká věda ale zkuste si za A a B dosadit třeba A=2.1 B=2 atd - minuta s kalkulačkou a je jasno. Že ve zdravotnictví to tak jednoduše neplatí, jsem zjistil už tak třetí týden v práci, když jsem podobným algebraickým odvozovování radikálně zjednodušil jistý vzoreček, pro výpočty funkce ledvin. Nesmírně hrdý jsem šel za svým šéfem - nejvzdělanejším biochemikem kterého znám a když jsem mu to předvedl - zmrazil mě slovy - "dobře - nasbíráme alespoň 30 vzorků pacientů a vyzkoušíme, jestli to opravdu funguje !"

Cože ? Budeme statisticky ověřovat algebraický axiom typu 2+3 = 3+2 ? Tak jsem svůj upravený vzoreček naprogramoval do počítače tajně - a koukejte už funguje 16 let ke všeobecné spokojenosti. Pak jsem opakovaně a opakovaně narážel na stejný fenomén - Americká studie prokáže na 10 000 pacientech že porodonost závisí na počtu čápů - tak všichni sklopí uši a koukají na oblohu jestli poletí nebo nepoletí.

Pak se stala rozkošná historka podobného typu - potřebovali jsme získat "akreditaci" pro měření vzorků v séru (sražená krev) a v plazmě (krev s protisrážlivým činidlem). Rozdíl mezi sérem a plazmou je v tom, že v séru není fibrinogen = hlavní bilkovina krevní srážlivosti (protože se už vysrážela). Koncentrace fibrinogenu v plazmě je kolem 3 g/litr - a taky když jsme měřili bílkovinu - vzorky stejných lidí v séru a plazmě - každá dvojice bez výjimky se lišila o 3 gramy +- chyba měření.
Tu akreditační auditor prohlásil - přece nebudeme věřit jen tak - statisticky nezpracovaným - hodnotám. Tak jsme na jeho doporučením prohnali výsledky párovým Studentovým T testem - a výsledek ? Protože bílkovina v séru se značně liší pacient od pacienta - přestože KAŽDÝ pacient měl v séru o 3 gramy bílkoviny méně než v plazmě - na rozptýleném mračnu měření jsme statisticky neprokázali ŽÁDNÝ rozdíl.....


Očekávám v diskusi pitomou poznámku typu "každý přece ví že statistika je lež" - což mimochodem není pravda. Ale abych vám práci s psaním této poznámky ušetřil uvedu historku bez statistiky, z nedávné doby, která mě rozesmutnila nejvíce : Pokud vám choroba poškodí ledivny - tyto začnou pouštět bílkovinu do moče - nejprve malé molekuly zejména albumin, a nakonec veškeré bílkoviny. Přitom albuminu jsou 2/3 veškerých bílkovin - pokud tedy změřím že pacient má v moči 1 gram albuminu - je velmi málo pravděpodobné, že celková bílkovina v moči větší než 1.5 gramu.

Tolik teoretický úvod - teď historka - volá dětská lékařka, že byla na školení v Praze a tam jim u dětí doporučovali místo bílkoviny v moči, která se musí vyšetřovat v moči sbírané 24 hodin, vyšetřovat poměr Bílkovina / Kreatinin, který se dá vyšetřit kdykoliv bez sbírání. Místo poměru Bílkovina / kreatinin, který neděláme jí nabízím poměr Albumin / kreatinin, se kterým máme bohaté zkušenosti. Radikálně odmítá a dokolečka mele : ale "pan profesor tvrdil že americké studie .... " a pak argument z nejsilnějších "a navíc v Havířove s tím nedělají žádné problémy....."

Tak proč si myslíte, že jsem se tak radikálně bránil, když mezi albuminem a bílkovinou v moči je v nejhorším případě rozdíl jen 1/3. Důvod je jednoduchý - zdravá ledvina do moči nepouští TÉMĚŘ ŽÁDNÝ albumin a abychom započetli eventuelní nepřesnost měření uvádí se, že člověk vymočí 30 miligramů albuminu za den. Na druhou stranu moč je agresivní kapalina, takže i zdravý člověk vymočí do moči až 150 miligramů bílkoviny v podobě bílkovinných hlenů, které chrání stěny močových cest.

ERGO - pokud má člověk v moči 90 miligramů albuminu - už víme, že je zle, ale pokud stejný vzorek změříme jako bílkovinu a zistíme třeba 120 miligramů - víme houby, jestli je tato hodnota tvořena albuminem - což je špatně - nebo "ochrannými bílkovinami", které má v moči každý. Přesně tomu odpovídají i "fyziologické hodnoty" Albumin / Kreatinin má "normální" hodnotu pod 3 - Bílkovina / Kreatinin má "normální" hodnotu pod 15 tedy 5x více přestože kreatinin je v obou vzorečcích stejný a bílkoviny je v moči z lehce poškozené ledviny maximálně o 1/3 více.

Jak je možné že my vidláci si zde na blogu můžeme tyto věci logicky vysvětlit, ale "profesor z Prahy" s tohle neuvědomuje ? Ani já nevím - zdráhám se napsat své obvyklé - protože to je jen "továrna na články a přednášky" která hojně čte "americkou literatůůůru", o které už nemá čas přemýšlet a živého pacienta neviděl od praxe na obvodě v 70. letech ? Nebo "kolegium expertů" tak dlouho přemýšlelo o "odborných doporučeních" až se "podstata ztratila v překladu" ? Nebo má autor doporučení taky tendenci i malou násobilku "statisticky ověřovat" ? Nebo je to úcta licoměrná - ve stylu: organizátor této studie sponzoruje prima kongres v USA, proto neprohlásíme jeho výsledky za kravinu na kvadrát ?
Při sporech podobného typu si vždy vzpomenu, jak kolega vtipkoval na můj účet slovy - "cítím, že zdravý rozum bude výrazně brzdit vaši kariéru" - a bohužel měl pravdu.

V každém případě u dětí mě absence "basic science" štve více, než u stařečků, kterým není pomoci. Jenom se bojím, že když tuto "supermetodu" dělají už i v Havířově - mohu čekat každým dnem rozkaz z ředitelství - a bude vymalováno. Ale na druhou stranu, proč se trápit - doporučuje to americká literatůůůra - tudíž "jsem krytý" a navíc - moje děcka to nejsou žejo ?

Chemie pro šílence 31. Rozpad plastů

10. srpna 2014 v 5:57 | Petr |  Chemie pro šílence
Byl jsem upozorněn svými čtenáři, že jsem věnoval 20 kapitol plastům a ani jednu kapitolu současné moderní otázce to jest "ekologické likvidaci" plastů. Na jedné straně tady máme dokonalé materiály jako je dřevo a papír, které - drženy v suchu - vydrží stovky až tisíce let, ale pak je zakopeme někde do hlíny a za pár sezón je po nich veta.

Kouzlo dřeva a papíru je celulóza tedy polymer vyrobený z "glukózových jednotek" - ano dřevo je vyrobeno z kovalentně vázaných molekul cukru - tudíž je pro jisté organismy zdrojem velice energeticky bohaté obživy. Na druhé straně rozštěpit vazby mezi glukózovými jenotkami není zase taková legrace, takže celulózou se živící býložravci - třeba krávy - jsou většinou přežvýkavci - pozřou trávu do "bachoru" obrovské komory před žaludkem - pak v klidu ji "zvracejí" zpět do tlamy, kde ji rozkoušou na kaši a pak znovu v bachoru tráva kvasí - energii z ní se živí mohutně se pomnožující armáda mikroorganismů a teprve tyto mikroorganismy kráva ve skutečnosti žere !!!

Z toho vyplývají dva závěry - vegetariání mluvící o "obrovských zvířatejch velikosti slona a krávy" jako o důkazu "vydatnosti" čistě rostlinné stravy - nemají tuchy jak věci skutečně fungují. A pak druhý závěr - ani polymery, na jejichž odbourávání "máme specialisty" není žádná sranda rozložit. Tím méně je sranda rozložit polymery z ropy, jejichž molekuly za celou historii Zeměkoule nikdy neviděla.

Ekologové teď skáčou do stropu ale položím provokativní otázku - je to vůbec špatně ? Máme přece absolutně nerozložitelné materiály, které nepovažujeme za zdroj rizika - třeba sklo - má kolem sebe nimbus "ekologického materiálu", přestože energie potřebná na jeho výrobu je enormní a jeho odbouratelnost je nulová.
Pokud tedy plast vydrží v přírodě stejně dloho jako sklo - patrně tohle nebude vlastnost, která by nás ohrožovala, co nás ohrožuje jsou jiné vlastnosti plastů - třeba to že zůstávají po stovky let pružné a přitom pevné - a kdo se má potom dívat na ubohá zvířata umírající zamotáním do "tašky igelitky".

Takže přece jenom když se zvířata můžou do něčeho plastového zamotat - nebylo by špatné aby se plasty přece jenom časem rozpadly. Tím se konečně dostáváme k otázce odbouratelnosti a tím se dostáváme k jejím dvěma podotázkám
  1. Jaká je vůbec odolnost plastů vůči působení přírody
  2. Jak na to aby se plasty rozpadly
K první otázce je třeba dodat - že plasty se spontánně rozkládají špatně a to tím hůře čím je jejich chemická struktura odlišnější od toho co běžně používá matička příroda. Příkladem "absolutního plastu", který s námi vydrží tisíce let je třeba polystyrén - který je absolutně nepolární, vodu a tím život odpuzující molekula. Na opačné straně spektra jsou mnohé kaučuky - kde se pružnosti dosahuje budadienovými dvojnými vazbami, které jsou slabým místem pro oxidaci kyslíkem a tím i slabým místem pro vznik karboxylových kyselin, se kterými si již některé bakterie umí pradit - "guma puchří". Králem v odbouratelnosti je PLA - dnešní "zlaté tele 3D tisku" neboli kyselina polymléčná - plast složený z laktátových monomerů podobně jako celulóza je složená z glukózových monomerů.

Poučeni puchřením gumy, snaží se chemici vyrobit "odbouratelné plasty". Opět pojem "odbouratelnost" je velice široký. Od "taška se rozpadne na kusy" po "bakterie seřerou plast a odbourají jej až na CO2 a H2O". Pro klid veřejnosti ovšem stačí aby moře na pláže nevyplavovalo zdechlé lachtany uškrcené polypropylenovými držáky na "sixpack" pivních plechovek. Tedy "odbouratelnost" dnes nejčastěji znamená, že plast se mechanicky rozpadne na mikroskopické částečky ve stylu "co oko nevidí - to srce nebolí"


Takovéhoto způsobu rozpadu lze dosáhnout dvěma způsoby :
  1. Do plastu přidáme biologicky odbouratelná plniva - příklad polyethylén se dnes často za tepla mísí se škrobem - "tašky igelitky" takto ošetřené jsou sice méně pevné - a dají se na první pohled a omak poznat. Po zahození takové tašky do přírody - škrob umí sežrat a strávit každý včetně nás - o škrobovou "výplň" se mezi mikroorganismy strhne bitva - a polyethylénové zbytky se jako tenká vlákénka roztrhají a vítr je roznese po krajině ...
  2. Ztráta mechanických vlastností je přece jenom problém, proto se už dávno používá druhá metoda - do plastu se přimíchá komponent, který absorbuje světlo a to nejčastěji UV záření - ne jako ochrana před UV ale naopak - nepatrné množství "UV senzitizéru" nemění nijak vlastnosti plastu - pokud jej přechováváme mimo přímé sluneční světlo. Pokud jej vystavíme přímému slunci - molekuly senzitizéru absorbují UV a samy se rozpadají za vzniku vysoce reaktivních fragmetnů, které se vážou a rozbíjejí řetězce okolního polymeru. Makroskopicky to vypadá tak že polymer na slunci za pár sezón zkřehne a začne se rozpadat.
Na závěr nezbývá než zmínit dva paradoxy
Nejhůře odbouratelné materiály jsou paradoxně nejlépe recyklovatelné - sklo nevyrobíte bez přídavku skla do "sklářského kmene". Stejně polystyrén se tepelně rozkládá na styrenový monomer - zcela bez újmy na kvalitě produkovaného monomeru. Polyester se dá přetavit opakovaně - viz Čínský zájem o evropské PET flašky a též zájem o reexport našeho odpadu v podobě textilu zpět do EU.

I současné metody zvýšení "odbouratelnosti" plastů zvyšují jejich skutečnou odbouratelnost. A to opět dvěma metodami. Jednak rozbití výrobku na mikroskopické částečky velice zvětši plochu kontaktnu vnějšího prostředí s plastem - tím se i mimořádně pomalé procesy oxidace plastu na přírodou zničitelné produkty velice urychí (z tísíců na stovky let).

Druhá věc - narušení chemické struktury plastu často velice zvýší jeho "stravitelnost" pro mikroorganismy. Příklad : Nedbouratelný polyethylén :
-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2-
Snadno staravitelná kyselina palmitová - součást každého tuku v naší potravě :
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH2-COOH

Jasné ?

Zbývá už jenom rada robotům pro zničení lidstva : Začít vyrábět držáky na "sixpack" tak veliké aby se v nich uškrtili lidi - to by vám asi neprošlo, ale přestat dávat do plastů "sebezničující příměsi" - to by asi šlo - jenom je otázka jestli byste se pak sami nezačali zamotávat do svinčíku, který by takto vznikl ?