Perusahaan minuman menghasilkan jutaan setiap tahun dengan menggembar-gemborkan kekuatan elektrolit dalam minuman mereka yang menurut mereka memiliki kemampuan untuk menggantikan elektrolit yang hilang saat berolahraga. Elektrolit adalah atom yang terpisah menjadi ion, seperti natrium dan kalium, dalam larutan. Karena ion-ion ini berpotensi menghantarkan listrik, elektrolit sangat diperlukan untuk berfungsinya sistem kardiovaskular dan saraf Anda. Dengan demikian, sebuah proyek sains yang membandingkan kadar elektrolit dari berbagai minuman olahraga, dengan menggunakan konduktansi, yang sebanding dengan konsentrasi elektrolit, sangatlah berharga.
Bahan untuk Mengukur Kadar Elektrolit
Untuk mengukur kadar elektrolit dalam hal konduktansi, Anda akan mulai dari persamaan, G = I/V, di mana ‘G’ adalah konduktansi, mengacu pada seberapa mudah listrik melewati larutan, ‘I’ adalah arus mengalir melalui solusi, dan V adalah ukuran sumber tegangan yang menyebabkan arus. Anda akan menggunakan ammeter, yang dapat diperoleh dengan mudah dari toko elektronik, untuk mengukur arus. Anda memerlukan sumber tegangan (yaitu, baterai 9V), bahan untuk membangun “sensor konduktansi” Anda – kabel tembaga dan tabung plastik – kabel dengan klip buaya untuk melengkapi sirkuit, dan mangkuk untuk menahan elektrolit Anda.
Pengaturan eksperimen
Menyiapkan eksperimen Anda tidaklah sulit. Buat sensor konduktansi Anda dengan memotong kabel tembaga sepanjang 6 inci dan melilitkan kabel di sekitar tabung plastik Anda dalam gulungan, hingga hanya tersisa sekitar 2 inci dari kabel tembaga. Hubungkan salah satu kabel pada sensor konduktansi ke terminal positif baterai, menggunakan kabel dengan klip buaya, dan sambungkan kabel lainnya pada sensor konduktansi ke multimeter. Atur multimeter untuk membaca arus searah. Sejauh ini, Anda telah membuat rangkaian terbuka, karena jarak antara dua kabel tembaga pada sensor konduktansi Anda. Saat Anda membenamkan sensor konduktansi ke dalam larutan elektrolit, arus elektrolit akan menghubungkan kabel tembaga Anda, sehingga menutup sirkuit.
Percobaan
Pertama, gunakan sensor konduktansi untuk membaca level arus dalam air suling. Karena kami tidak mengharapkan air suling mengandung elektrolit, kami mengharapkan arus air suling menjadi sangat rendah, sehingga air suling berfungsi sebagai kontrol. Gunakan ukuran 1/2 cangkir untuk menuangkan 1/2 cangkir air suling ke dalam mangkuk. Ke dalam mangkuk lain, tuangkan 1/2 gelas takaran minuman olahraga yang berbeda. Tempatkan sensor konduktansi ke dalam air suling, baca dan catat arus, lalu baca dan catat arus melalui minuman olahraga. Di sela-sela setiap minuman olahraga, bilas sensor konduktansi dalam air suling untuk mencegah minuman memiringkan hasil sampel berikutnya.
Analisis data
Anda harus mengurangi arus yang Anda baca dari air suling dari arus yang Anda baca dari minuman olahraga, jika arus air suling berbeda dari 0 Amps. Ubah semua pembacaan Anda saat ini menjadi Amps (dari microamps atau milliamps), dan hitung konduktansi berbagai minuman olahraga dari arus yang Anda ukur, secara eksperimental. Eksperimen masa depan yang menarik dapat melibatkan penentuan konduktansi minuman lain secara eksperimental, seperti susu, bir, dan limun, dan membandingkannya dengan minuman olahraga.
Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
